Exotische Physik in der zweiten Dimension

Ein Material, das nur in der zweiten Dimension existiert: Was nach Science-Fiction klingt, ist für Professor Dmitri Efetov Forschungsalltag: „Graphen ist ein Material, das nur eine Atomlage dick ist”, erklärt der Festkörperphysiker. „Es ist so dünn wie nur überhaupt möglich: in der Ebene vorhanden, in der Höhe praktisch nicht – ein extrem flaches Nanomaterial.” Graphen, eine Modifikation des chemischen Elements Kohlenstoff, verfügt über weitere futuristisch anmutende Eigenschaften: In einer Schicht Graphen werden die Elektronen masselos – und wenn man zwei Schichten Graphen in einem „magischen” Winkel zueinander verdreht, entsteht eine Vielzahl exotischer „Quantenphasen", unter anderem wird Graphen supraleitend, magnetisch und topologisch. „Graphen besitzt wirklich alle Qualitäten, die in der modernen Festkörperphysik gerade interessant sind”, sagt Efetov.

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