اخیرا مقاله‌ای تحت عنوان Cloning of Dirac fermions in graphene در نشریه Nature به چاپ رسیده است که در آن رومان گورباچوف از دانشگاه منچستر عنوان کرده است که اگر نیترید بور و گرافن با هم ترکیب شوند ماده‌ای ایجاد می‌شود که دارای خواص الکترونیکی متفاوت از گرافن است. این ساختار جدید به‌صورت یک پروانه دیده می‌شود، چیزی که چند دهه قبل پیش‌بینی شده بود اما هیچگاه مشاهده نشده بود.
ارائه ساختاری جدید با استفاده از گرافن
اخیرا مقاله‌ای تحت عنوان Cloning of Dirac fermions in graphene در نشریه Nature به چاپ رسیده است که در آن رومان گورباچوف از دانشگاه منچستر عنوان کرده است که اگر نیترید بور و گرافن با هم ترکیب شوند ماده‌ای ایجاد می‌شود که دارای خواص الکترونیکی متفاوت از گرافن است. این ساختار جدید به‌صورت یک پروانه دیده می‌شود، چیزی که چند دهه قبل پیش بینی شده بود اما هیچگاه مشاهده نشده بود.
با ترکیب گرافن و دیگر مواد می‌توان ساختارهای چند لایه ایجاد کرد که کاربردهای متعددی دارد. گرافن نازک‌ترین ماده دنیا است که دارای استحکام و هدایت الکتریکی بالایی نیز است. از این ماده می‌توان در حوزه‌های مختلف از تلفن‌های همراه گرفته تا سیستم‌های دارورسانی استفاده کرد.
یکی از ویژگی‌های جالب توجه گرافن هدایت الکتریکی بالای آن است که دلیل این امر وجود حاملین بار در این ماده است. این حاملین فرمیون‌های دیراک هستند که ذرات نسبیتی بدون جرم‌اند که به آنها نوتریون گفته می‌شود. اخیرا محققان دانشگاه منچستر موفق شدند تا راهی برای ایجاد فرمیون‌های دیراک ارائه کنند. اگر گرافن روی نیترید بور قرار گیرد آنگاه الکترون‌های گرافن می‌توانند اتم‌های منفرد نیتروژن و بور را احساس کنند. با حرکت الکترون‌ها در مسیر این اتم‌ها، الکترون‌ها می‌توانند تغییر وضعیت داده و چندین فرمیون دیراک ایجاد کنند.
این گروه تحقیقاتی قادرند با اعمال میدان مغناطیسی تعداد بیشتری از این فرمیون‌ها ایجاد کنند. این فرمیون‌ها می‌توانند الگوی پیچیده‌ای ایجاد کنند که به آن پروانه هافشتادتر گفته می‌شود. وجود چنین تصویری در سال ۱۹۷۶ توسط دوگلاس هافشتادتر پیش‌بینی شده بود هرچند آزمایشات متعددی برای مشاهده این پدیده انجام شد ولی هیچگاه این پدیده روئیت نشده بود. محققان دانشگاه منچستر با ارائه ساختار گرافن روی نیترید بود این پدیده را مشاهده کردند. این پدیده می‌تواند در شناساگرهای نوری و ترانزیستورها کاربردهای متعددی داشته باشد.
این پروژه نشان داد که می‌توان با قرار دادن اتم‌ها روی هم با نظم و ترتیب مشخصی، به نوع جدیدی از مواد رسید. گورباچوف می‌گوید ما انواع مختلفی از مواد را اماده کردیم و آنها را روی هم قرار دادیم. چنین چیزی تا چند سال قبل یک نوع ایده علمی تخیلی محسوب می‌شد. اما روزی خواهد رسید که این ساختارها وارد ادوات مورد استفاده ما شوند.
با این کار می‌توان از گرافن مواد جدید ساخت موادی که شاید خواص بهتری نسبت به گرافن داشته باشند.
