İki boyutlu malzemelerin ailesine yakın zamanda oksitler ve geçiş metallerinin karbürleri katılmıştı. Bu yeni malzemeler, olağandışı dikdörtgen atomik yapıları, kimyasal ve fiziksel özellikleri ve bilhassa tersine kristal (3D) formunda bulunmayan eşsiz bir 2 boyutlu dikdörtgen bakır oksit hücresi nedeniyle bilim insanları için büyük ilgi görüyor. Son zamanlarda iyi bilinmeye başlanan 2D malzemeleri, kristallerinkine benzer bir kafes içeriyor.

MISiS, RAS Biyokimyasal Fizik Enstitüsü (IBCP), Skoltech ve Japonya’daki Ulusal Malzeme Bilimi Enstitüsü’nden (NIMS) bir grup bilim insanı, iki katmanlı grafen içinde alışılmadık kristal yapıya sahip 2 boyutlu bakır oksit malzemelerini deneysel matris yöntemler kullanarak keşfetti. 

Skoltech Kıdemli Araştırma Bilimcisi Alexander Kvashnin, bu konuyla alakalı olarak “Dikdörtgen örgülü bakır oksit tabakanın verilen koşullar altında stabil olabileceğini bulmak, bakır oksit ve grafen nanopore bağlanmasının ve ortak bir sınırın oluşumunun küçük, stabil 2 boyutlu bakır oluşumuna neden olabileceğini göstermek kadar önemlidir.

Tek tabakanın aksine, küçük bakır oksit kümesinin stabilitesi büyük ölçüde, bozulmasına yol açan kenar etkileri (sınırlar) ve ardından düz 2D yapısının tahrip olması ile sağlanır. Üstelik iki katlı metalin hiçbir zaman düz bir küme şeklinde bulunmayan saf bakır ile bağlanmasının, 2D metal katmanını daha istikrarlı hâle getirdiğini gösterdik” açıklamasında bulundu.

Bir nanopore’da oluşturulan bakır oksit dikdörtgen kafesin tercih edilebilirliği, Profol tarafından Skoltech ve MIPT, Artem Oganov’da geliştirilen USPEX evrimsel algoritması kullanılarak yapılan hesaplamalar ile doğrulandı. Kararlı 2 boyutlu malzemelerin fiziksel özelliklerine ilişkin çalışmalar, Spintronik uygulamaları için iyi bir aday olduklarını gösteriyor.