Skręcony grafen odkrył rzadką formę magnetyzmu
Ten wyjątkowy materiał został odkryty 15 lat temu iw tym czasie naukowcy na całym świecie eksperymentowali i szukali nowych właściwości. W tym artykule omówię nowe badania, które doprowadziły do odkrycia wyjątkowej formy magnetyzmu w grafenie. Więc zacznijmy.
Nowe właściwości skręconego grafenu
Na przykład. Grafen jest arkuszem węgla o grubości zaledwie jednego atomu i posiada sześciokątną sieć atomową. Materiał ten ma doskonałe właściwości termiczne i elektryczne, a potencjał materiału nie jest w pełni ujawniony.
Kolejne wyjątkowe właściwości grafenu odkryła grupa naukowa złożona z pracowników Columbia University i Washington University.
W trakcie licznych eksperymentów stwierdzono, że w trójwarstwowej strukturze grafenu mogą pojawić się różne egzotyczne stany elektronowe, w tym rzadka forma magnetyzmu.
Eksperyment został zainspirowany niedawnymi badaniami skręconych monowarstw i skręconych dwuwarstw grafenu, wykonanych z dwóch lub czterech pełnych arkuszy.
Inżynierowie zastanawiali się, jakie byłyby właściwości materiału, gdyby monowarstwy i dwuwarstwy grafenu zostały połączone w zakrzywiony trójwarstwowy system.
Postęp eksperymentalny i zaskakujące wyniki
Podczas eksperymentu inżynierowie złożyli jednowarstwowy arkusz grafenu na arkuszu dwuwarstwowym i skręcili arkusze o jeden stopień.
Następnie powstałą strukturę schłodzono do temperatury kilka stopni powyżej zera bezwzględnego i zaczęto obserwować.
Stwierdzono więc, że w tym stanie konstrukcja zachowywała się jak klasyczny izolator. Ale pierwotny stan zmienił się natychmiast po przyłożeniu do niego pola elektromagnetycznego.
Tak więc, gdy pole magnetyczne zostało skierowane na arkusz jednowarstwowego grafenu, system uzyskał właściwości skręconego dwuwarstwowego grafenu. A kiedy zmieniono kierunek pola magnetycznego i skierowano je na dwuwarstwowy arkusz grafenu, zaczął on wykazywać właściwości czterowarstwowej struktury.
Stwierdzono również, że w tym stanie struktura wykazuje wyjątkowe właściwości magnetyczne.
Jak wiadomo, w klasycznych magnesach za właściwości magnetyczne odpowiada „spin” elektronów. Ale w trójwarstwowej strukturze grafenu magnetyzm powstał w wyniku zbiorowego ruchu obrotowego elektronów.
Dokładnie taką samą strukturę magnetyzmu odkryła inna grupa naukowa. Tylko takie właściwości zaobserwowano na arkuszach grafenu umieszczonych na kryształach azotku boru.
Obecne prace naukowe wykazały, że te same właściwości obserwuje się w znacznie prostszym projekcie, składającym się tylko z grafenu.
Jak podkreślają naukowcy, węgiel nie jest materiałem magnetycznym, dlatego zaskakujące jest, że tę właściwość można uzyskać jedynie poprzez prawidłowe ustawienie arkuszy grafenu pod żądanym kątem skręcenia.
W tej chwili naukowcy kontynuują aktywne eksperymenty, aby lepiej zrozumieć podstawowe właściwości nowych stanów. Dlatego naukowcy dopiero na samym początku badają niesamowite właściwości grafenu.
Naukowcy podzielili się wynikami eksperymentu na łamach czasopisma Fizyka przyrody.
Jeśli podobał Ci się materiał, podnieś kciuki, zasubskrybuj i pisz komentarze. Dziękuję za uwagę!