Une feuille de germanane d'un atome d'épaisseur repose sur un morceau de germanium — et le courant y circule comme sur une autoroute sans feux rouges. Le germanane est un réseau plat d'atomes de germanium recouvert d'hydrogène, un cousin du graphène. En soi, c'est un semi-conducteur, mais à la frontière avec le germanium massif naît une couche mince où les trous (les places vides pour les électrons, qui se comportent comme des charges positives) filent presque sans obstacles.

À une température de 15 kelvins (moins 258 °C), la mobilité des trous a atteint 67 000 centimètres carrés par volt-seconde. Pour comparaison : dans le silicium, dont sont faits les processeurs, cet indicateur est des centaines de fois plus faible. Entre 20 et 250 kelvins, les trous se déplacent comme dans un métal — les impuretés ne les gênent presque pas. Un champ magnétique de 7 teslas (140 000 fois plus fort que celui de la Terre) modifie la résistance d'un facteur 66, et l'on observe des oscillations quantiques — des ondulations sur le graphique qui prouvent que les trous sont confinés dans la couche plane.

Une telle couche ne nécessite pas de technologie complexe : il suffit de poser une feuille bidimensionnelle sur un cristal tridimensionnel du même élément. C'est comme préparer un sandwich avec deux sortes de pain sans les cuire ensemble. Auparavant, pour obtenir des trous rapides, il fallait faire croître des structures multicouches avec une précision atomique ; ici, un simple contact a suffi. Désormais, les ingénieurs disposent d'une recette facile pour des transistors, des capteurs et d'autres dispositifs qui nécessitent un courant rapide à basse tension.