Skrútený grafén objavil vzácnu formu magnetizmu

Tento jedinečný materiál bol objavený pred 15 rokmi a v tomto období vedci z celého sveta experimentovali a hľadali nové vlastnosti. V tomto článku budem hovoriť o novom výskume, ktorý viedol k objavu jedinečnej formy magnetizmu v graféne. Tak poďme na to.

Nové vlastnosti krúteného grafénu

Pre referenciu. Grafén je vrstva uhlíka hrubá iba jeden atóm a má šesťuholníkovú atómovú mriežku. Tento materiál má vynikajúce tepelné a elektrické vlastnosti a potenciál materiálu nie je úplne odhalený.

Ďalšie jedinečné vlastnosti grafénu objavila vedecká skupina zložená zo zamestnancov Kolumbijskej univerzity a Washingtonskej univerzity.

V priebehu mnohých experimentov sa zistilo, že v trojvrstvovej štruktúre grafénu sa môžu vyskytnúť rôzne exotické elektronické stavy vrátane vzácnej formy magnetizmu.

Experiment bol inšpirovaný nedávnymi štúdiami krútených jednovrstvových a krútených grafénových dvojvrstiev, realizovaných z dvoch alebo štyroch plných listov.

Inžinierov zaujímalo, aké by boli materiálové vlastnosti, keby sa spojili grafénové monovrstvy a dvojvrstvy do zakriveného trojvrstvového systému.

Experimentálny pokrok a prekvapivé výsledky

Počas experimentu inžinieri poskladali jednovrstvový grafénový plát na dvojvrstvový plech a listy otočili o jeden stupeň.

Potom bola výsledná štruktúra ochladená na teplotu pár stupňov nad absolútnou nulou a začala pozorovať.

Zistilo sa teda, že v tomto stave sa štruktúra správala ako klasický izolátor. Ale pôvodný stav sa zmenil okamžite po pôsobení elektromagnetického poľa.

Takže keď bolo magnetické pole nasmerované na list jednovrstvového grafénu, systém získal vlastnosti skrúteného dvojvrstvového grafénu. A keď sa zmenil smer magnetického poľa a smerovalo to k dvojvrstvovému grafénovému listu, začalo to demonštrovať vlastnosti štvorvrstvovej štruktúry.

Tiež sa zistilo, že v tomto stave vykazuje štruktúra jedinečné magnetické vlastnosti.

Ako viete, v klasických magnetoch je za magnetické vlastnosti zodpovedné „točenie“ elektrónov. Ale v trojvrstvovej štruktúre grafénu sa magnetizmus vytvoril vďaka kolektívnemu rotačnému pohybu elektrónov.

Presne rovnakú štruktúru magnetizmu objavila iná vedecká skupina. Toto sú jediné vlastnosti pozorované na grafénových listoch umiestnených na kryštáloch nitridu bóru.

A súčasná vedecká práca ukázala, že rovnaké vlastnosti sa pozorujú aj pri oveľa jednoduchšom dizajne, ktorý sa skladá iba z grafénu.

Ako vedci zdôrazňujú, uhlík nie je magnetickým materiálom, a preto je prekvapujúce, že túto vlastnosť je možné získať iba správnym umiestnením grafénových plátov v požadovanom uhle skrútenia.

V súčasnosti vedci pokračujú v aktívnych experimentoch s cieľom lepšie pochopiť základné vlastnosti nových štátov. Vedci sú teda iba na samom začiatku skúmania úžasných vlastností grafénu.

Vedci zdieľali výsledky experimentu na stránkach časopisu Fyzika prírody.

Ak sa vám materiál páčil, potom zdvihnite palce, prihláste sa na odber a napíšte komentáre. Ďakujem za tvoju pozornosť!