Le bismuth bidimensionnel sur substrat de silicium est un matériau prometteur pour l'électronique du futur. Ses bords conduisent le courant sans pertes, comme une autoroute sans feux rouges. Mais le bismuth est fragile : l'air et l'humidité dégradent rapidement ses propriétés.
Des chimistes ont trouvé une solution : ils ont placé le bismuth sous une couche de graphène, un film de carbone résistant d'un atome d'épaisseur. Pour cela, ils ont inséré le bismuth entre le graphène et le substrat, puis l'ont traité avec de l'hydrogène. Ils ont obtenu des îlots nets avec des bords bien définis. La spectroscopie a confirmé que les états de bord restent dans la bande interdite et n'accumulent pas de charge. Le graphène n'affecte presque pas le bismuth, mais lui sert d'armure.
Ce « sandwich » constitue une plateforme fiable pour étudier l'effet Hall quantique de spin à haute température. À l'avenir, cela pourrait mener à une électronique où l'information est transmise par les spins des électrons avec presque aucune perte de chaleur.
Le graphène est le matériau le plus fin au monde : un million de couches de graphène ont une épaisseur comparable à un cheveu humain.