Useful content

Anomalny magnes wykonany ze skręconego grafenu

click fraud protection
Grafen skręcony - abstrakcyjny obraz
Grafen skręcony - abstrakcyjny obraz

W kolejnych eksperymentach z dwuwarstwowym grafenem, który został wstępnie zaciśnięty między arkuszami azotku boru, okazało się, że utrwalono przejście substancji w stan magnetyczny.

Ze względu na to, że udało się naprawić to zjawisko, udało się potwierdzić występowanie anomalny efekt Halla i anomalna histereza magnetyczna. Tłumaczyło to najrzadsze zjawisko - ferromagnetyzm orbitalny.

Dane badawcze zostały opublikowane w czasopiśmie naukowym Nauka.

Co to jest grafen

Grafen to naprawdę wyjątkowy materiał, będący alotropową modyfikacją oczyszczonego węgla, czyli płaskiego sześciokątnego kryształu.

Struktura grafenu

A substancja ma niezwykłe parametry w kilku kategoriach. Dlatego naukowcy na całym świecie prowadzą różnorodne eksperymenty z grafenem w celu dalszego poszerzenia spektrum niezwykłych właściwości.

Tak więc zaledwie kilka lat temu odkryto, że grafen ma wyjątkowe właściwości przewodnictwa w wyniku eksperymentów z kątem obrotu warstw pod tzw. „Magicznym” kątem względem siebie.

instagram viewer

Fizyka tego odkrycia była skorelowana z tworzeniem się supersieci (powtarzający się wzór mory).

To odkrycie dosłownie wysadziło społeczność naukową, a prawie wszystkie laboratoria zaczęły aktywnie eksperymentować ze skręconym grafenem.

Wzór mory

Nowe odkrycie

Międzynarodowa grupa badawcza złożona z amerykańskich i japońskich ekspertów pod kierownictwem Davida Goldhabera-Gordona (Stanford University) planowała jedynie powtórzyć eksperyment swoich kolegów, aby odtworzyć warunki nadprzewodnictwa grafen dwuwarstwowy.

Jednak w trakcie eksperymentu odkryto zupełnie nową właściwość materiału.

Jak się okazało, przy pewnym wypełnieniu stref elektroenergetycznych odnotowano silny efekt Hall (powstawanie poprzecznej różnicy potencjałów podczas przechodzenia przez materiał elektryczny obecny).

Z reguły efekt Halla powstaje tylko w obecności zewnętrznego źródła pola magnetycznego. Ale podczas eksperymentu takiego źródła nie było i okazuje się, że grupa naukowa zarejestrowała anomalny efekt Halla, i pole magnetyczne powstało bezpośrednio w materiale, którego ferromagnetyczny charakter został potwierdzony przez utrwalenie histereza.

Jak to wszystko działa

Grafen

Naukowcy wyjaśnili ten niezwykły efekt w następujący sposób:

W skręconym w pewien sposób grafenie utworzyło się płaskie pasmo energii, w którym cząstki są obdarzone efektywną energią zerową. W tym obszarze ruch odbywa się bez interakcji między sobą a innymi elementami. To właśnie decyduje o właściwościach nadprzewodnictwa materiału.

Oznacza to, że każda komórka elementarna utworzonej supersieci zawiera cztery elektrony z parami o różnych stanach spinowych i orbitalnych.

W ten sposób można było ustalić, że wypełnienie strefy nadsiatkowej o 3⁄4 jest dokładnie odpowiedzialne za powstawanie magnetyzmu.

Ważna uwaga. Należy rozumieć, że wypełnienie 3⁄4 oznacza fakt, że organizacja elektronów zapewnia, że ​​trzy strefy są całkowicie wypełnione, a czwarta pozostaje niewypełniona.

W ten sposób elektrony okazują się spolaryzowane w stanach spinu i orbity. Jest to odpowiedzialne za powstawanie anomalnego efektu Halla, który został odkryty w wyniku eksperymentów.

Dlaczego stało się to możliwe

Efekt ten stał się możliwy, ponieważ wprowadzono tylko dwie zmiany, a mianowicie:

  • Oprócz warstwy grafenu naukowcy przesunęli również nieruchomą warstwę azotku boru.
  • Wybrano również kąt skręcenia 1,2 stopnia (wcześniej kąt ten wynosił 1,1 stopnia).
Nałożenie dwóch obróconych kratek grafenowych pod tym kątem tworzy „wzory” mory

Perspektywy otwarcia

Nawet jeśli generowane pole jest wyjątkowo małe, można je również wykorzystać w praktyce. Na przykład w oparciu o ten efekt można tworzyć nowe nośniki danych, w których utrwalanie informacji odbywa się w tak zwanych bitach magnetycznych, które nie wpływają na siebie.

Nie wiadomo, ile jeszcze odkryć naukowców, badając grafen. Najważniejsze jest to, że (odkrycia) znajdują zastosowanie w życiu codziennym i są użyteczne dla społeczeństwa.

Jeśli podobał Ci się materiał, polub go i ponownie opublikuj ten artykuł. Dziękuję za uwagę!

Oryginalny artykuł jest umieszczony na stronie internetowej https://energofiksik.com/

Wysiewanie kalendarza księżycowego na 2020 rok.

Wysiewanie kalendarza księżycowego na 2020 rok.

Zdjęcie: Vk.com Zanim zaczniesz sadzić lub przesadzać rośliny, powinieneś zwrócić uwagę na kalend...

Czytaj Więcej

Wysiewanie kalendarza księżycowego na 2020 rok. Nie zapomnij się uratować.

Wysiewanie kalendarza księżycowego na 2020 rok. Nie zapomnij się uratować.

Zdjęcie: Vk.com Zanim zaczniesz sadzić lub przesadzać rośliny, powinieneś zwrócić uwagę na kalend...

Czytaj Więcej

Co jest lepsze - dom na wsi czy mieszkanie w mieście?

Co jest lepsze - dom na wsi czy mieszkanie w mieście?

Przez lata mojej pracy udało mi się zorganizować wnętrze W wielu wiejskie domki i miejskich miesz...

Czytaj Więcej

Instagram story viewer