Grafenul răsucit a descoperit o formă rară de magnetism

Acest material unic a fost descoperit acum 15 ani și, în acest timp, oamenii de știință din întreaga lume experimentau și căutau noi proprietăți. În acest articol, voi vorbi despre noi cercetări care au condus la descoperirea unei forme unice de magnetism în grafen. Deci sa începem.

Proprietăți noi ale grafenului răsucit

Pentru trimitere. Grafenul este o foaie de carbon care are un singur grosime și are o rețea atomică hexagonală. Acest material are proprietăți termice și electrice excelente și potențialul materialului nu este pe deplin dezvăluit.

Următoarele proprietăți unice ale grafenului au fost descoperite de un grup științific format din angajați ai Universității Columbia și Washington.

În cadrul numeroaselor experimente, s-a constatat că diferite stări electronice exotice, inclusiv o formă rară de magnetism, pot apărea în structura cu trei straturi a grafenului.

Experimentul a fost inspirat de studiile recente ale monostratelor răsucite și ale straturilor bilene de grafen răsucite, realizate din două sau patru foi complete.

Inginerii s-au întrebat care ar fi proprietățile materialului dacă monostratele și bistratele de grafen ar fi combinate într-un sistem curbat cu trei straturi.

Progres experimental și rezultate surprinzătoare

În timpul experimentului, inginerii au pliat o foaie de grafen cu un singur strat pe o foaie cu dublu strat și au răsucit foile cu un grad.

După aceea, structura rezultată a fost răcită la o temperatură de câteva grade peste zero absolut și a început să observe.

Deci s-a constatat că, în această stare, structura se comporta ca un izolator clasic. Dar starea inițială s-a schimbat imediat după ce i s-a aplicat câmpul electromagnetic.

Deci, când câmpul magnetic a fost direcționat către o foaie de grafen cu un singur strat, sistemul a dobândit proprietățile unui grafen cu două straturi răsucite. Și când direcția câmpului magnetic a fost schimbată și a fost direcționată spre foaia de grafen cu două straturi, a început să demonstreze proprietățile unei structuri cu patru straturi.

De asemenea, s-a constatat că în această stare structura demonstrează proprietăți magnetice unice.

După cum știți, în magneții clasici, „rotirea” electronilor este responsabilă de proprietățile magnetice. Dar în structura cu trei straturi a grafenului, magnetismul s-a format datorită mișcării colective de rotație a electronilor.

Aceeași structură a magnetismului a fost descoperită de un alt grup științific. Doar astfel de proprietăți au fost observate pe foile de grafen situate pe cristale de nitrură de bor.

Și lucrările științifice actuale au arătat că aceleași proprietăți sunt observate într-un design mult mai simplu, constând doar din grafen.

După cum subliniază oamenii de știință, carbonul nu este un material magnetic și, prin urmare, este surprinzător faptul că această proprietate poate fi obținută numai prin poziționarea corectă a foilor de grafen la unghiul de răsucire dorit.

În acest moment, oamenii de știință continuă experimentele active pentru a înțelege mai bine proprietățile fundamentale ale noilor stări. Deci oamenii de știință sunt abia la începutul studiului proprietăților uimitoare ale grafenului.

Oamenii de știință au împărtășit rezultatele experimentului pe paginile revistei Fizica naturii.

Dacă ți-a plăcut materialul, atunci ridică degetele mari, abonează-te și scrie comentarii. Vă mulțumim pentru atenție!