Исследователи из Корнеллского университета показали, что электрическое напряжение может переключать четырёхслойный графен между немагнитным и ферромагнитным состояниями. Статья вышла 14 октября 2026 года в журнале Nature Nanotechnology. После переключения выбранное состояние сохраняется и без постоянного напряжения. Это свойство может пригодиться при разработке энергонезависимой памяти.

Как сдвиг слоёв меняет магнетизм

Напряжение сдвигало слои графена относительно друг друга. Образец переходил из состояния, где преобладала берналовская укладка, в смешанное: в нём соседствовали области с берналовской и ромбоэдрической укладками. Вместе с перестройкой слоёв менялись и магнитные свойства материала.

Магнитную фазу определяли по аномальному эффекту Холла. При низкой температуре в образце появлялся характерный электрический сигнал. Авторы предполагают, что он может возникать на границах между областями с разной укладкой слоёв, но этот механизм пока не подтверждён.

Представим условную ячейку памяти с двумя устойчивыми состояниями. Напряжение переключает её из одного состояния в другое, после чего его можно отключить. Если выбранное состояние сохраняется, устройству не нужно постоянно расходовать энергию на хранение записи. В опыте учёные переключали образцы графена, а не готовую память. Скорость работы такого устройства, его энергопотребление и срок хранения данных не оценивали.

Магнитное состояние изучали при низких температурах. Кроме того, положение границы переключения в некоторых циклах менялось; авторы связывают это, вероятно, с тем, что граница доменов закреплялась в разных участках образца. Подробнее о подготовке научных статей можно узнать на отдельной странице.

Схема показывает последовательность перехода четырёхслойного графена от изменения укладки под действием напряжения к сохраняющемуся магнитному или немагнитному состоянию

Фото: Vladimir Srajber / Pexels