(Phys.org) -- Forskare vid University of Manchester har visat att grafen kan användas som en byggsten för att skapa nya 3D-kristallstrukturer som inte är begränsade av vad naturen kan producera.

Lägga individuella grafenark mellan isolerande skikt för att producera elektriska apparater med unika nya egenskaper, metoden skulle kunna öppna upp en ny dimension av fysikforskning.

Skriver in Naturmaterial , forskarna visar att en ny sidobildsteknik kan användas för att visualisera de individuella atomskikten av grafen i de enheter de har byggt. De fann att strukturerna var nästan perfekta även när mer än 10 olika lager användes för att bygga stapeln.

Detta överraskande resultat indikerar att de senaste teknikerna för att isolera grafen kan vara ett stort steg framåt för ingenjörskonst på atomnivå.

Denna utveckling ger större vikt åt grafens lämplighet som en viktig komponent i nästa generations datorchips.

Forskarnas synsätt med sidovy fungerar genom att först extrahera en tunn skiva från enhetens mitt. Detta liknar att skära genom en sten för att avslöja de geologiska lagren eller skära i en choklad gateaux för att avslöja de individuella lagren av glasyr.

Forskarna använde en stråle av joner för att skära in i grafenens yta och gräva ett dike på vardera sidan av sektionen de ville isolera. De tog sedan bort en tunn skiva av enheten. Underningsmaterial grafen är ett tvådimensionellt material som består av ett enda lager kolatomer arrangerade i en bikake- eller kycklingtrådsstruktur. Det är det tunnaste materialet i världen och ändå ett av de starkaste. Den leder elektricitet lika effektivt som koppar och överträffar alla andra material som värmeledare.

Genom att demonstrera dess anmärkningsvärda egenskaper vann professor Andre Geim och professor Kostya Novoselov Nobelpriset i fysik 2010. University of Manchester bygger ett toppmodernt National Graphene Institute för att fortsätta att leda vägen inom grafenforskning.

Dr Sarah Haigh, från University of Manchester's School of Materials, sa:"Skillnaden är att våra skivor bara är runt 100 atomer tjocka och detta tillåter oss att visualisera de individuella atomskikten av grafen i projektion.

"Vi har funnit att den observerade grovheten hos grafenen är korrelerad med deras konduktivitet. Naturligtvis måste vi göra alla våra elektriska mätningar innan vi skär in i enheten. Vi kunde också observera att lagren var helt rena och att eventuellt skräp lämnades över från produktion segregerade i isolerade fickor och så påverkade inte enhetens prestanda.

"Vi planerar att använda denna nya sidovy för att förbättra prestandan hos våra grafenenheter."