Ultimate magazine theme for WordPress.

انباشته شدن و چرخاندن گرافن ، شکل نادری از مغناطیس را باز می کند

0

انباشته شدن و چرخاندن گرافن ، شکل نادری از مغناطیس را باز می کند

 

انباشته شدن و چرخاندن گرافن ، شکل نادری از مغناطیس را باز می کند
چیدن صفحات گرافن تک لایه و دو لایه منجر به ایجاد حالت های الکترونیکی جمعی جدید می شود ، از جمله یک نوع نادر از مغناطیس. اعتبار: دانشگاه کلمبیا

انباشته شدن و چرخاندن گرافن ، شکل نادری از مغناطیس را باز می کند از زمان کشف گرافن بیش از ۱۵ سال پیش ، محققان در یک مسابقه جهانی برای باز کردن ویژگی های منحصر به فرد آن بوده اند. گرافن نه تنها یک ورق کربن به ضخامت یک اتم است که در یک شبکه شش ضلعی مرتب شده است ، – محکم ترین و باریک ترین ماده شناخته شده برای انسان است ، بلکه یک رسانای عالی گرما و برق است.

دانشکده ها : اکنون ، تیمی از محققان در دانشگاه کلمبیا و دانشگاه واشنگتن کشف کرده اند که انواع مختلف الکترونیکی عجیب و غریب ، از جمله شکل نادری از مغناطیس ، می تواند در یک لایه سه لایه ایجاد شود گرافن.

یافته ها در مقاله ای منتشر شده در ۱۲ اکتبر در فیزیک طبیعت .

این کار از مطالعات اخیر در مورد تک لایه های پیچ خورده یا دو لایه پیچ خورده گرافن الهام گرفته شده است که شامل دو یا چهار ورق کل است. مشخص شد که این مواد میزبان مجموعه ای از حالتهای غیرمعمول الکترونیکی هستند که توسط تعاملات قوی بین الکترونها هدایت می شوند. کوری دین ، ​​استاد فیزیک دانشگاه کلمبیا و یکی از نویسندگان ارشد مقاله ، گفت: “ما فکر می کردیم که اگر تک لایه های گرافن و دو لایه را در یک سیستم سه لایه پیچ خورده ترکیب کنیم ، چه اتفاقی می افتد.” “ما دریافتیم که تغییر تعداد لایه های گرافن این مواد ترکیبی را با استفاده از برخی از ویژگی های جدید مهیج که قبلاً دیده نشده بودند. “

علاوه بر دین ، ​​استادیار متیو یانکوویتز و پروفسور شیاودونگ خو ، هر دو در گروه های فیزیک و کلاس علوم مواد و مهندسی در دانشگاه واشنگتن ، نویسندگان ارشد این کار هستند. شاوین چن ، دانشجوی کارشناسی ارشد کلمبیا ، و مینهائو ، دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه واشنگتن ، نویسندگان اصلی مقاله هستند.

برای انجام آزمایش خود ، محققان یک ورق گرافن تک لایه را روی ورق دو لایه قرار داده و آنها را حدود ۱ درجه پیچاندند. در دمای چند درجه بیش از صفر مطلق ، این گروه آرایه ای از حالت های عایق را مشاهده می کنند – که برق را هدایت نمی کنند – توسط برچسب فعل و انفعالات قوی بین الکترونها. آنها همچنین دریافتند که می توان با استفاده از یک میدان الکتریکی از طریق ورق های گرافن ، این حالت ها را کنترل کرد.

“یانکوویتس” که یکی از محققان فوق دکترا سابق در گروه دین است ، گفت: “ما آموختیم که جهت یک میدان الکتریکی کاربردی بسیار مهم است.”

هنگامی که محققان میدان الکتریکی را به سمت ورق گرافن تک لایه نشان دادند ، سیستم شبیه گرافن دو لایه پیچ خورده است. اما هنگامی که آنها جهت میدان الکتریکی را تغییر داده و آن را به سمت ورق گرافن دو لایه ، از گرافن دو لایه پیچ خورده – ساختار چهار لایه تقلید می کند.

این تیم همچنین حالات مغناطیسی جدیدی را در سیستم کشف کرد. آنها بر خلاف آهن ربا های معمولی ، که توسط یک ویژگی مکانیکی کوانتوم الکترون به نام “چرخش” هدایت می شوند ، یک حرکت چرخشی جمعی از الکترون ها در ساختار سه لایه تیم ، اساس مغناطیس است.

این شکل از مغناطیس اخیراً توسط محققان دیگر در ساختارهای مختلف گرافن که بر روی بلورهای نیترید بور قرار دارد ، کشف شد. این تیم اکنون نشان داده است که می توان آن را در سیستم ساده تری که کاملاً با گرافن ساخته شده مشاهده کرد.

یانکوویتس گفت: “کربن خالص مغناطیسی نیست.” “قابل توجه است ، ما می توانیم این ویژگی را با تنظیم سه ورق گرافن درست در زاویه پیچش مناسب مهندسی کنیم.”

علاوه بر مغناطیس ، علائم توپولوژی در ساختار کشف شد. Xu گفت ، گره خوردن انواع گره ها در یک طناب ، ویژگی های توپولوژیکی مواد ممکن است به فرم های جدیدی از ذخیره اطلاعات منجر شود ، که “ممکن است بستری برای محاسبه کوانتوم یا انواع جدیدی از برنامه های ذخیره سازی داده با صرفه جویی در انرژی باشد.”

در حال حاضر ، آنها در حال کار بر روی آزمایشاتی برای درک بیشتر ویژگیهای اساسی کشورهای جدیدی هستند که در این سیستم عامل کشف کرده اند. یانکوویتز گفت: “این واقعاً فقط آغاز کار است.”

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.