Материал, состоящий из тонкого слоя атомов углерода, открытый 16 лет назад, продолжает удивлять ученых своими необычными свойствами. Команда физиков из США открыла еще одно — способность так называемого скрученного графена менять проводимость электрического тока под действием инфракрасного света среднего диапазона. Открытие позволит создать новый класс графеновых фотодетекторов высокой чувствительности.

Графен — слой атомов углерода, образующих шестиугольник. Он был синтезирован в 2004 и с тех пор продолжает удивлять ученых своими свойствами и потенциалом. Например, если два листа графена положить один поверх другого, а затем один из них слегка развернуть, получится новая физическая конфигурация, свойства которой будут значительно отличаться от тех, которые имеются у одного или двух слоев.

У так называемого скрученного двуслойного графена возникает муаровый узор, также образующий шестиугольник, но такой, который может состоять из 10 000 с лишним атомов углерода. При этом критически важен угол поворота одного слоя относительно другого. Чем он меньше, тем больше периодичность муара.

В своей статье 2019 года ученые из Университета Йеля показали, что сдвиг на 0,93 градуса заставляет двуслойный графен проявлять как сверхпроводящие, как и изолирующие свойства. В новейшем исследовании они выяснили, как скрученный двуслойный графен взаимодействует со средним диапазоном инфракрасного излучения.

В частности, физики определили, как этот свет воздействует на электропроводность электронов в таком графене, пишет Phys.org.

Поведя эксперименты, ученые поняли, что фотоотклик в среднем ИК-диапазоне наиболее силен при сдвиге с углом 1,8 градусов и исчезает при угле менее 0,5 градусов.

Взаимодействия между светом и материей имеют важное практические применение, например, в фотоэлементах, поясняют ученые. Почти каждый объект излучает инфракрасный свет в виде тепла, и его можно заметить при помощи электронных устройств. Полученные результаты позволяют создать новый класс графеновых фотодетекторов высокой чувствительности.