یک گروه تحقیقات بین المللی موفق به ایجاد ساختاری دو بعدی از جنس آهن شدند. نتایج یافته‌های آنان نشان می‌دهد که این شبکه‌ی دو بعدی فلزی دارای خواص مغناطیسی بهتری نسبت به آهن توده‌ای است. این ساختار جدید می‌تواند برای تولید حافظه‌های مغناطیسی مناسب باشد.
ایجاد شبکه‌ی دو بعدی نانومقیاس از جنس آهن
در نگاه اول، ساخت یک ماده‌ی دو بعدی آزاد غیرممکن به نظر می‌رسد، زیرا پیوند میان اتم‌ها در یک فلز توسط الکترون‌های لایه هدایت ایجاد می‌شود که قادر به حرکت در تمام جهات هستند. بنابراین فلزات تمایل به ایجاد ساختار بلوری سه بعدی دارند و از تشکیل ساختار ورقه‌ای پرهیز می‌کنند. این حالت دقیقاً برعکس ساختار کربن است که در آن اتم‌ها با پیوند کووالانسی به یکدیگر متصل می‌شوند؛ در نتیجه در این گونه موارد تشکیل ساختاری نظیرگرافن بسیار رایج است. این در حالی است که ایجاد ساختار اپیتاکسیالی در فلزات حتما باید روی یک بستر انجام شود، پس دیگر نمی‌توان آن را ماده‌ای دو بعدی دانست زیرا اتم‌های فلزی با اتم‌های زیرلایه در تماس هستند.
مارک روملی و همکارانش، از موسسه حالت جامد لیبنیز در درسدن آلمان، با همکاری پژوهشگرانی از لهستان و کره جنوبی رفتار فلز احاطه شده توسط گرافن را مورد بررسی قرار دادند. این گروه با استفاده از روش لایه‌نشانی شیمیایی از فاز بخار، یک ورق گرافنی تولید کرده و با محلول کلرید آهن آن را اچ کردند؛ با این کار مقداری آهن در سطح گرافن ایجاد می‌شود. سپس با تابش پرتو الکترونی حفره‌ای روی گرافن ایجاد کردند که این تابش موجب حرکت اتم‌های آهن به اطراف می‌شود. لبه‌های حفره به دلیل داشتن پیوندهای شکسته شده بسیار فعال اند، بنابراین اتم‌های آهن روی این لبه‌ها قرار می‌گیرند. این روند تا جایی ادامه پیدا می‌کند که تمام حفره با استفاده از اتم‌های آهن پر شده و یک لایه‌ی اتمی از آهن بوجود می‌آید.
محاسبات این گروه تحقیقاتی نشان داد که اگر ورق آهن با ضخامت ۳ نانومتر، ۱۲ اتم کربن، باشد از نظر ترمودینامیکی بسیار پایدار است. آن‌ها در این پژوهش موفق به ایجاد ورقه‌ای با ضخامت ۱۰ اتم کربن شدند. محاسبات دیگر این گروه تحقیقاتی نشان داد که خواص الکترونیکی این ورق آهنی بسیار متفاوت از آهن توده‌ای است. برای مثال ممنتوم مغناطیسی این شبکه دو بعدی بیشتر از آهن توده‌ای است. محققان این پروژه معتقداند که این ساختار دو بعدی می‌تواند برای تولید حافظه‌های مغناطیسی استفاده شود.
نتایج این پژوهش در نشریه‌ی Science به چاپ رسیده است.
