محققان در ساختار نواری گرافین‌های چند لایه، متوجه ویژگی‌های جدیدی شده‌اند که به بر همکنش‌های الکترونی افزایش یافته اشاره می‌کند.
گرافین ماده‌ی معروفی است. کمبود‌های در شبکه کربنی شش ضلعی آن و یا بار‌های آزاد در محیط اطراف آن می‌توانند سبب به وجود آمدن ویژگی‌های مورد توجهی در ساختار نوار الکترونیکی این ماده شود. این ویژگی‌ها شامل مخروط‌های دیراک نیز می‌شوند که پیک‌هایی (قله) در ساختار نواری هستند و به تحرک بالای بار‌های گرافین وابسته‌اند. اتصالات فلزی که با اکسید پوشانده شده‌اند – و به گیت (دروازه) معروفند – معمولا برای اعمال میدان الکتریکی به گرافین استفاده می‌شوند، این ویژگی‌ها را تضعیف می‌کنند. در حال حاضر گروهی تحت رهبری آندره یانگ (Andrea Young) در دانشگاه کالیفرنیا، واقع در سانتا باربارا، با استفاده از گیت‌های گرافینی و ورقه‌های گرافینی طبیعی سه لایه، یک دستگاه گرافینی با کیفیت بالا ساخته‌اند. گیت‌های گرافیتی، ناهمگنی‌هایی را که گیت‌های فلزی که با اکسید پوشانده شده‌اند، درست می‌کنند را از پتانسیل الکتریکی سیستم حذف می‌کنند؛ و یک دستگاه “پاک کننده” می‌سازند. این تیم ویژگی‌های جدیدی را در ساختارهای نواری گرافین‌های سه لایه مشاهده کردند. از جمله آن‌ها، ظهور سه مخروط دیراک اضافی در زمانی است که سه لایه در معرض میدان الکتریکی بالایی قرار می‌گیرد.
این گروه میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی را به ماده‌ی سه لایه اعمال کرد و تغییرات ساختار نواری را از طریق اندازه‌گیری‌های ظرفیتی دنبال کرد. در غیاب هر دو میدان، ساختار نواری الکترونیکی سه لایه شباهت زیادی به ساختارهای گرافینی تک لایه و دو لایه دارد. این گروه با افزایش قدرت میدان الکتریکی، تاب برداشتن ساختار نواری را مشاهده کردند، به طوری که سه مخروط دیراک اضافی ایجاد شده بود. پس از اعمال یک میدان مغناطیسی، آن‌ها متوجه شدند که در نزدیکی این مخروط‌های دیراک، تعداد سطوح انرژی الکترونی همپوشانی شده – به اصطلاح سطوح Landau – موجود در دستگاه از دو تا به سه تا تغییر کرد. اعضای گروه معتقدند که این ویژگی‌های جدید نشان دهنده‌ی این است که هر دو برهم کنش افزایش یافته بین الکترون‌ها، منجر به ظهور حالت‌های الکترونیکی جدیدی در گرافین می‌شود.
این پژوهش در http://Physical Review Letters منتشر شده است.
