Ученые из Тель-Авивского университета научились управлять свойствами графита, сдвигая его слои, и показали, как сделать из него блок памяти с уникальной плотностью хранения информации.
Хорошо известно, что и сердцевина простого карандаша, и драгоценный алмаз состоят исключительно из атомов углерода, только по-разному расположенных в кристаллической решетке. Но для того, чтобы превратить графит в алмаз необходимы экстремальные температуры и давления.
По мнению профессора Моше Бен Шалома из Тель-Авивского университета, не менее дорогой, чем алмаз материал, можно получить из того же дешевого графита гораздо более простым способом – сдвигом слоев.
Работа опубликована в журнале Nature Review Physics.
Если процесс сдвига слоев графита относительно друг друга будет достаточно быстрым и эффективным, он может работать, как уникально плотный блок памяти. В этом случае ценность этого материала может превзойти ценность золота и алмаза.
Соавтор работы Мааян Визнер-Штерн объясняет: “Природа производит множество материалов со слабо связанными слоями, это не только графит. Каждый слой ведет себя как кирпичик LEGO – сломать кирпичик сложно, но разделить и соединить два кирпичика относительно просто. Точно так же в слоистых материалах слои “предпочитают” определенные позиции для укладки, в которых атомы одного слоя идеально совпадают с атомами другого. Перемещение между этими позициями происходит очень маленькими дискретными шагами – всего на одно межатомное расстояние за раз”.
Ученые отмечают, что сдвиг слоев остается в новом положении и после того, как напряжение снято. Поэтому такой материал работает как переключатель, и может функционировать как блок памяти, размером в несколько атомов. Это почти невероятная плотность хранения информации. Но блок памяти это еще не все, что можно получить, двигая слои.
Команда исследователей изучила, как разное количество слоев влияет на свойства материала. Например, три слоя из двух типов атомов могут создать шесть различных стабильных материалов, каждый из которых обладает разными оптическими и электрическими свойствами.
