Een door CNST geleide samenwerking met de Universiteit van Maryland en de Universiteit van Texas heeft berekend hoe elektrostatische interacties tussen elektronen in verschillende lagen van grafeen met weinig lagen de eigenschappen van de bovenste laag beïnvloeden [1].

Sinds grafeen in 2004 voor het eerst werd gewonnen uit bulkgrafiet, het stond centraal in opmerkelijke wetenschappelijke vooruitgang en technologische ontwikkeling.

Een bijzonder veelbelovend materiaal is grafeen dat op het oppervlak van SiC-kristallen wordt gekweekt door sublimatie van Si uit het substraat, die typisch groeit in grafeenvellen met weinig lagen.

In tegenstelling tot grafietkristallen, deze lagen zijn ten opzichte van elkaar geroteerd, zodat de atomen niet op één lijn liggen. Deze rotatie heeft verrassende gevolgen, zoals gevonden in recente scanning tunneling microscopie metingen gedaan bij de CNST [2].

In hoge magnetische velden en bij lage temperaturen, de bovenste laag gedraagt ​​zich in veel opzichten als een geïsoleerd grafeenblad, maar een plaat waarin lading kon worden overgedragen naar de andere lagen.

Uit de metingen bleek ook dat bij de hoogste velden in het onderzoek, de gemeten spectra hadden een kloof die niet kon worden verklaard door een eenvoudige beschrijving van een enkel deeltje van het systeem; elektronen in de bovenste laag interageerden met andere elektronen, ofwel in dezelfde laag ofwel in de andere lagen.

Verschillende aspecten van de experimentele gegevens uitleggen, de laatste berekeningen onthullen hoe elektronen tussen lagen worden overgedragen, en hoe zich onder de juiste omstandigheden een "gecorreleerde toestand" zou kunnen ontwikkelen tussen de elektronen in de bovenste laag en andere lagen.

Hoewel aanvullend experimenteel en theoretisch onderzoek nodig is om deze verklaring te bevestigen, dit werk demonstreert verder de verscheidenheid aan interessante fenomenen die opduiken als de lagen van de wetenschappelijke puzzel van grafeen worden weggepeld.