Twisted graphene opdagede en sjælden form for magnetisme

Dette unikke materiale blev opdaget for 15 år siden, og i løbet af denne tid har forskere over hele verden eksperimenteret og ledt efter nye egenskaber. I denne artikel vil jeg tale om ny forskning, der har ført til opdagelsen af ​​en unik form for magnetisme i grafen. Så lad os komme i gang.

Nye egenskaber ved snoet grafen

Til reference. Grafen er et ark kulstof, der kun er et atom tykt og har et sekskantet atomgitter. Dette materiale har fremragende termiske og elektriske egenskaber, og materialets potentiale afsløres ikke fuldt ud.

De næste unikke egenskaber ved grafen blev opdaget af en videnskabelig gruppe bestående af ansatte ved Columbia University og Washington University.

I løbet af adskillige eksperimenter blev det fundet, at forskellige eksotiske elektroniske tilstande, herunder en sjælden form for magnetisme, kan forekomme i tre-lags struktur af grafen.

Eksperimentet var inspireret af nylige undersøgelser af snoede monolag og snoede grafen-dobbeltlag, realiseret fra to eller fire fulde ark.

Ingeniører spekulerede på, hvad materialegenskaberne ville være, hvis monolag og dobbeltlag blev kombineret til et buet trelagssystem.

Eksperimentelle fremskridt og overraskende resultater

Under eksperimentet foldede ingeniørerne et enkeltlags grafenark på et tolagsark og snoede arkene en grad.

Derefter blev den resulterende struktur afkølet til en temperatur et par grader over absolut nul og begyndte at observere.

Så det blev konstateret, at strukturen i denne tilstand opførte sig som en klassisk isolator. Men den oprindelige tilstand ændrede sig straks efter, at det elektromagnetiske felt blev anvendt på det.

Så når magnetfeltet blev rettet mod et ark med enkeltlags grafen, erhvervede systemet egenskaberne af en snoet to-lags grafen. Og da magnetfeltets retning blev ændret og rettet mod to-lags grafenark, begyndte det at demonstrere egenskaberne ved en firelagsstruktur.

Det blev også fundet, at strukturen i denne tilstand viser unikke magnetiske egenskaber.

Som du ved, i klassiske magneter er "spin" af elektroner ansvarlig for de magnetiske egenskaber. Men i grafens trelagsstruktur blev magnetisme dannet på grund af elektronernes kollektive rotationsbevægelse.

Den nøjagtige samme struktur af magnetisme blev opdaget af en anden videnskabelig gruppe. Kun sådanne egenskaber blev observeret på grafenplader placeret på bornitridkrystaller.

Og det nuværende videnskabelige arbejde har vist, at de samme egenskaber observeres i et meget enklere design, der kun består af grafen.

Som forskere især understreger, er kulstof ikke et magnetisk materiale, og det er derfor overraskende, at denne egenskab kun kan opnås ved korrekt placering af grafenark i den ønskede vridningsvinkel.

I øjeblikket fortsætter forskere aktive eksperimenter for bedre at forstå de grundlæggende egenskaber ved nye stater. Så forskere er først i starten af ​​at studere grafens fantastiske egenskaber.

Forskere delte resultaterne af eksperimentet på siderne i tidsskriftet Naturfysik.

Hvis du kunne lide materialet, så læg tommelfingrene op, abonner og skriv kommentarer. Tak for din opmærksomhed!