Forskare har kunnat visa att grafen nanostrukturer kan genereras genom glödgning av en nanostrukturerad kiselkarbidkristall under några år. "Dessa tvådimensionella, spatialt starkt begränsade kolband uppvisar ett försvinnande litet elektriskt motstånd även vid rumstemperatur. De är alltså ballistiska, " förklarar Prof. Dr. Christoph Tegenkamp, Chef för professuren för analys av fasta ytor vid Chemnitz tekniska universitet. Något liknande händer inte, till exempel, med ett expanderat och perfekt tvådimensionellt lager av grafen.

Fysiker vid Chemnitz tekniska universitet, arbetar tillsammans med forskare från Eindhoven University of Technology (Nederländerna), Max Planck-institutet i Stuttgart, och MAX IV-laboratoriet i Lund (Sverige), lyckats med en bättre förståelse av denna kvanteffekt. "Vi kunde verifiera den exakta strukturen av dessa så kallade nanoband för första gången med hjälp av ett extremt högupplöst transmissionselektronmikroskop, " rapporterar doktoranden Markus Gruschwitz från professuren för analys av solida ytor. Thi Thuy Nhung Nguyen, som också avslutar sina doktorandstudier inom detta område, lägger till, "Tillsammans med mätningar från scanningstunnelmikroskopet, det speciella kvanttillståndet för detta system kunde nu lokaliseras och spektroskoperas med hög upplösning."

Det är viktigt för en teoretisk beskrivning av den elektroniska strukturen att kanten på grafennanostrukturen har en bindning till substratet och böjningen som induceras av detta orsakar en så kallad töjningseffekt. Med den här modellen, det var också möjligt att förklara spinpolariseringen av de migrerande elektronerna. "Denna böjning av grafenstrukturen har en effekt som liknar den som annars bara finns i material med stark spin-omloppskoppling. Intressant nog, grafen i sig har en försvinnande liten spin-omloppsinteraktion, " säger Tegenkamp.

Forskningsresultaten presenterades i det aktuella numret av Nanobokstäver . Författarna till studien är säkra på att utnyttjandet av definierade krökningar kommer att ge upphov till nya funktioner i förment triviala strukturer och material, och att forskningsområdet straintronics kommer att etableras ytterligare.