Center for Nanoscale Materials (CNM) bij gebruikers van het Argonne National Laboratory van Politecnico di Milano in Italië, in samenwerking met onderzoekers van de Electronic &Magnetic Materials &Devices Group, hebben de omkeerbare en lokale modificatie van de elektronische eigenschappen van grafeen aangetoond door waterstofpassivering en daaropvolgende door elektronen gestimuleerde waterstofdesorptie met een scanning tunneling microscope (STM) tip.

Grafeen is een bijna ideale tweedimensionale geleider die bestaat uit een enkele laag hexagonaal gepakte koolstofatomen. De waterstofpassivering wijzigt de elektronische eigenschappen van grafeen, het openen van een gat in de lokale dichtheid van staten.

De isolerende toestand wordt omgekeerd door lokale desorptie van de waterstof, waarop de ongewijzigde elektronische eigenschappen worden hersteld. Met behulp van dit mechanisme, grafeenpatronen kunnen worden "geschreven" op lengteschalen van nanometers. Voor gebieden met een patroon van 20 nm of meer, de inherente elektronische eigenschappen van grafeen worden volledig hersteld. Onder de 20 nm, dramatische variaties in de elektronische eigenschappen worden waargenomen.

Dit omkeerbare en lokale mechanisme heeft verstrekkende implicaties voor circuits op nanoschaal die zijn vervaardigd uit dit revolutionaire materiaal.