Efek kuantitatif tak terduga dalam graphene double-layer alami

Grafena pada selembar selotip. Kredit: Christoph Hohmann (MCQST Group)

Sebuah tim peneliti internasional yang dipimpin oleh University of Göttingen menemukan efek kuantum baru dalam studi resolusi tinggi dari graphene double-layer alami dan menafsirkannya bersama dengan University of Texas di Dallas menggunakan karya teoretis mereka. Penelitian ini memberikan wawasan baru ke dalam interaksi pembawa barang dan fase yang berbeda, dan memberikan kontribusi untuk pemahaman tentang proses yang terlibat. Juga terlibat dalam penelitian ini adalah LMU di Munich dan Institut Nasional untuk Ilmu Material di Tsukuba, Jepang. Hasilnya telah dipublikasikan di sifat pemarah.


artikel baru grafenaLapisan tipis atom karbon pertama kali ditemukan oleh tim peneliti Inggris pada tahun 2004. Di antara sifat-sifat yang tidak biasa lainnya, graphene dikenal karena sifat-sifatnya yang tidak biasa. konduktivitas listrik yang tinggi. Jika dua lapisan graphene dipelintir pada sudut yang sangat spesifik satu sama lain, sistem menjadi superkonduktor (yaitu, menghantarkan listrik tanpa hambatan) dan menghadirkan hal-hal menarik lainnya efek kuantitatif Seperti magnetisme. Namun, produksi grafena dua lapis bengkok ini sejauh ini membutuhkan lebih banyak upaya teknis.

Studi baru ini menggunakan bentuk graphene lapisan ganda yang terjadi secara alami, di mana tidak diperlukan fabrikasi yang rumit. Pada langkah pertama, sampel diisolasi dari sepotong grafit di laboratorium menggunakan pita perekat sederhana. Untuk mengamati efek mekanika kuantum, tim Göttingen menerapkan Medan listrik Tegak lurus dengan sampel: struktur elektronik sistem berubah dan akumulasi kuat pembawa muatan energi serupa terjadi.

Pada suhu tepat di atas nol mutlak minus 273,15 derajat Celcius, elektron dalam graphene dapat berinteraksi satu sama lain – dan berbagai fase kuantum kompleks muncul secara tak terduga. Misalnya, interaksi menyebabkan putaran elektron sejajar, membuat material menjadi magnetis tanpa pengaruh eksternal tambahan. Dengan mengubah medan listrik, para peneliti dapat mengubah kekuatan interaksi pembawa muatan di graphene dua lapis. Dalam kondisi tertentu, pergerakan bebas elektron dapat dibatasi sedemikian rupa sehingga membentuk jaringan elektroniknya sendiri dan tidak dapat lagi berkontribusi pada transfer muatan karena interaksi timbal baliknya. Kemudian sistem diisolasi secara elektrik.

“Penelitian masa depan sekarang dapat fokus pada penyelidikan keadaan kuantum lainnya,” kata Profesor Thomas Weitz dan Ph.D. Mahasiswa Anna Seiler, Fakultas Fisika, Universitas Göttingen. “Untuk mendapatkan akses ke aplikasi lain, misalnya sistem komputer baru seperti komputer kuantum, peneliti perlu mengetahui cara mencapai hasil ini pada suhu yang lebih tinggi. Namun, keuntungan utama dari sistem yang dikembangkan saat ini dalam penelitian baru kami terletak pada kesederhanaan fabrikasi material. “.


Temukan efek kuantum baru dari graphene alami


informasi lebih lanjut:
Anna M. Seiler et al., Serangkaian kuantum fase yang saling berhubungan dalam graphene bilayer terdeformasi trigonal, sifat pemarah (2022). DOI: 10.1038 / s41586-022-04937-1

kutipan: Efek Quantum Tak Terduga dalam Grafena Lapisan Ganda Alami (2022, 15 Agustus) Diperoleh 15 Agustus 2022 dari https://phys.org/news/2022-08-unlimited-quantum-effects-natural-double-layer.html

Dokumen ini tunduk pada hak cipta. Sekalipun ada kesepakatan yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.

READ  Saksikan bulan merah muda menerangi langit malam di bulan April

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *