石墨烯双层的电导率在很大程度上取决于其边缘碳原子的状态。这一特性可能会对量子尺度上的信息传输产生重要影响。
石墨烯的特性
石墨烯由排列成蜂窝状晶格的二维碳原子片制成，显示出与热和电的传导有关的多种特性。
当两层石墨烯彼此堆叠以形成“双层”时，这些特性会变得更加有趣。例如，在这些双层的边缘，原子有时会以一种称为“量子自旋霍尔”（QSH）状态的奇异物质状态存在，这取决于其自旋与运动之间相互作用的性质。作为他们的“自旋轨道耦合”（SOC）。
虽然允许QSH状态用于“本征” SOC，但它会被“ Rashba” SOC破坏。在最近发表在EPJ B上的一篇文章中，印度瓜瓦哈蒂理工学院的Priyanka Sinha和Saurabh Basu表明，这两种类型的SOC导致石墨烯双层导电方式的变化。
石墨烯导电率
对于双层石墨烯的纳米带，其边缘原子呈锯齿形排列，作者表明，允许和禁止的电子能带与单层石墨烯中的明显不同。对于本征SOC，QSH状态甚至导致锯齿形原子在这些能带之间具有间隙，并消失在奇数原子中。但是，Rashba SOC的这种不对称性消失了，从而改变了向双层中添加电子所需的能量与其电导率之间的关系。
对边缘原子状态的传导敏感性表明，石墨烯双层对于自旋电子学应用可能特别有用。该领域研究了如何利用量子自旋来有效地传输信息，这对于量子计算等领域的研究人员特别感兴趣。
Sinha和Basu还发现，他们发现的特征SOC行为在有或没有跨双层电压的情况下都持续存在，这消除了这一方面可能阻止QSH状态形成的理论。他们的工作加深了我们对石墨烯双层的了解，可能为他们有趣的性质开辟新的研究领域。