Konduktiviteten hos dubbla lager av grafen beror i hög grad på tillstånden för kolatomer vid deras kanter; en egenskap som kan ha viktiga konsekvenser för informationsöverföringar på kvantskalor.

Tillverkad av 2-D-ark med kolatomer arrangerade i bikakegaller, grafen visar ett brett spektrum av egenskaper när det gäller ledning av värme och elektricitet.

När två lager av grafen staplas ovanpå varandra för att bilda ett 'tvåskikt, 'dessa fastigheter kan bli ännu mer intressanta. Vid kanterna på dessa tvåskikt, till exempel, atomer kan ibland existera i ett exotiskt tillstånd av materia kallat tillståndet 'quantum spin Hall' (QSH), beroende på arten av interaktionen mellan deras snurr och deras rörelser, kallas deras 'spin-orbit coupling' (SOC). Medan QSH -tillståndet är tillåtet för "inneboende" SOC, det förstörs av 'Rashba' SOC. I en artikel som nyligen publicerades i EPJ B , Priyanka Sinha och Saurabh Basu från Indian Institute of Technology Guwahati visade att dessa två typer av SOC är ansvariga för variationer i hur grafenbislag leder elektricitet.

För nanoribbon av tvåskiktsgrafen, vars kantatomer är arrangerade i sicksackmönster, författarna visade att banden av elektronenergier som är tillåtna och förbjudna skiljer sig väsentligt från dem som finns i monoskikt grafen. För inneboende SOC, QSH -tillståndet orsakade till och med atomer i sicksacket att ha ett gap mellan dessa band, som försvann i udda atomer. Dock, denna asymmetri försvann för Rashba SOC, som förändrade förhållandet mellan energin som krävs för att tillsätta en elektron till tvåskiktet, och dess konduktivitet.

Denna ledningskänslighet för tillstånden för kantatomer visar att grafenbislager kan vara särskilt användbara för spintronikapplikationer. Detta fält studerar hur kvantspinn kan användas för att effektivt överföra information, som är av särskilt intresse för forskare inom områden som kvantberäkning. Sinha och Basu fann också att de karakteristiska SOC -beteenden de avslöjade kvarstod med eller utan spänning över tvåskikten, som skingrade teorier om att denna aspekt kan förhindra att QSH -tillståndet bildas. Deras arbete förstärker vår kunskap om grafenbislag, potentiellt öppnar nya forskningsområden för deras spännande egenskaper.