Новый тип квантовых точек, позволяющий точнее и в более широких пределах, чем прежде, настраивать энергетические уровни удерживаемых электронов, разработали участники совместного проекта Венского Технологического Университета (TU Wien), Высшей технической школы Рейн-Вестфалии в Ахене (RWTH Aachen) и Университета Манчестера (Великобритания).

Учёные скомбинировали два типа 2D-материалов: электропроводящий графен и диэлектрик — гексагональный нитрид бора (h-BN). Небольшие различия в параметрах гексагональных решёток этих двух материалов мешают идеальному наложению и приводят к образованию волнистой суперструктуры: слой графена регулярно, с периодом в несколько нанометров, отклоняется от плоскости.

Компьютерные симуляции в TU Wien показали, что такие осцилляции графена на h-BN могут служить удобным средством для управления энергией электронов. Ландшафт суперструктуры позволяет точно размещать квантовую точку или непрерывно её перемещать, плавно изменяя свойства.

В зависимости от положения вершины зонда сканирующего электронного микроскопа разница энергий двух смежных электронных состояний внутри квантовой точки варьируется от −5 до 10 мэВ. Это превышает прежние возможности настройки примерно в 50 раз.

В дальнейшем, остриё зонда заменит серия наноэлектронных вентилей. Это позволит использовать систему графен/h-Bn в масштабируемых схемах квантовой электроники.