2020年10月13日
自从石墨烯的发现超过15年前,研究人员已经在全球竞相释放其独特的属性。不仅是石墨烯——一张单原子厚度的碳原子排列在一个六角晶格——最强大的,人类所知的薄的材料,这也是一个优秀的热和电的导体。
现在,一组研究人员在哥伦比亚大学和华盛顿大学的发现各种奇异的电子态,包括一种罕见的磁性,可以出现在一个三层的石墨烯结构。
该发现发表在10月12日发表的一篇文章自然物理。
扭曲的作品灵感来自于最近的研究石墨烯层或扭曲的影响,包括两个或四个总表。这些材料被发亚博网站下载现主机数组不寻常的电子态由强大的电子之间的相互作用。
“我们不知道会发生什么,如果我们结合石墨烯单层膜,影响到扭曲的三层系统中,“科里迪安说,哥伦比亚大学的物理学教授,论文的资深作者之一。“我们发现,不同数量的石墨烯层赋予这些复合材料和一些令人兴奋的新属性,并没有见过。”亚博网站下载
除了院长,助理教授马修Yankowitz和小东徐教授,在物理和材料科学与工程部门在华盛顿大学,资深作者在工作。亚博网站下载亚博老虎机网登录哥伦比亚大学研究生Shaowen Chen和华盛顿大学研究生Minhao他论文的联合作者。
进行他们的实验中,研究人员叠一张单层的石墨烯在双层板,扭曲他们约1度。几度的温度高于绝对零度,绝缘状态的小组观察数组——不导电,由强大的电子之间的相互作用。他们还发现,这些国家可以通过施加电场控制整个石墨烯表。
“我们了解到一个外加电场的方向很重要,”Yankowitz说,他也是一个前博士后研究员在院长的小组。
当研究人员指出电场对单层石墨烯片,系统就像扭曲的双层石墨烯。但当他们把电场的方向,并指出它对双层石墨烯片,它模仿扭曲的双双层石墨烯——但是结构。
该小组还发现了新的系统中磁州。与传统的磁铁,它是由电子的量子力学性能“自旋”,集体旋转运动电子在团队的三层结构的磁的基础,他们观察到。
这种形式的磁性是由其他研究人员最近发现在不同石墨烯上的氮化硼晶体结构。球队现在已经证明,也可以观察到在一个简单的系统构造完全与石墨烯。
“纯碳不是磁”,Yankowitz说。“值得注意的是,我们可以通过安排工程师这个属性三个石墨烯在合适的扭角。”
除了磁性,研究发现拓扑结构的迹象。类似于将不同类型的绳结,拓扑性质的材料可能会导致新形式的信息存储”可能是一个量子计算平台或新型的节能数据存储应用程序,”徐说。
现在,他们正在做实验,以进一步了解新国家的基本性质他们发现在这个平台。“这只是开始。”Yankowitz说。
这项研究中,“电可调在扭曲monolayer-bilayer石墨烯相关和拓扑状态,”是在可编程量子材料的支持下,开发能源前沿研究中心由美国能源部(DOE),办公室和基本能源科学。亚博网站下载亚博老虎机网登录
来源:http://www.columbia.edu/