Истражувачи од Универзитетот Тохоку пријавија дека успеале да создадат стабилен дводимензионален електронски систем од бор, материјал што често се опишува како борна аналогија на графен. Наместо да се обидуваат директно да синтетизираат нестабилен слој од борни атоми, тие искористиле постоечка тродимензионална кристална структура, LaRh3B2, во која природно има слој од бор распореден во форма на саќе.
Овој пристап е важен затоа што класичниот графен одамна се смета за исклучително ветувачки материјал, но неговите електронски заемодејства не се доволно силни за некои поегзотични квантни појави. Борните дводимензионални структури, пак, теоретски нудат посилни интеракции меѓу електроните, но нивната идеална форма е многу тешко да се стабилизира во практика.
Тимот покажал дека со откривање на борниот слој на површината на кристалот може да се добие стабилен систем со својства слични на долго посакуваниот „борен графен“. Со помош на аголно-разрешена фотоемисиона спектроскопија, научниците забележале силно натрупување на електронски состојби во близина на Фермиевото ниво, појава позната како van Hove сингулярност. Таквите електронски „жаришта“ често се поврзуваат со нестабилности што водат кон нови квантни фази.
Дополнителни мерења со скенирачка тунелска микроскопија и спектроскопија откриле дека електроните не остануваат рамномерно распоредени. Наместо тоа, тие спонтано се ориентираат во претпочитана насока, со што се нарушува првичната шесткратна симетрија на решетката. Така се формира електронска нематична состојба, квантна фаза што по однесување потсетува на молекулите во течнокристалните дисплеи.
Според авторите, токму спојувањето на методи што ја следат електронската структура во импулсен простор и во реален простор било клучно за целосното објаснување на појавата. Едната техника покажала каде се создава електронската нестабилност, а другата директно ја регистрирала промената на симетријата.
Откритието е значајно и од практична гледна точка. Материјалното семејство на кое му припаѓа LaRh3B2 овозможува замена на дел од хемиските елементи, што значи дека бројот и однесувањето на електроните може дополнително да се прилагодуваат. Тоа го прави системот привлечна платформа за дизајн на нови квантни материјали, а во иднина и за развој на поефикасни електронски компоненти и напредни суперпроводни технологии.
Резултатите се објавени на 2 јули 2026 година во списанието Science Advances, во трудот „Realization of strongly correlated 2D honeycomb boron“.
