Twisted graphene upptäckte en sällsynt form av magnetism

Detta unika material upptäcktes för 15 år sedan, och under denna tid experimenterade forskare runt om i världen och letade efter nya egenskaper. I den här artikeln kommer jag att prata om ny forskning som har lett till upptäckten av en unik form av magnetism i grafen. Så låt oss komma igång.

Nya egenskaper hos tvinnad grafen

Som referens. Grafen är ett ark kol endast en atom tjock och har ett sexkantigt atomgitter. Detta material har utmärkta termiska och elektriska egenskaper och materialets potential avslöjas inte helt.

Nästa unika egenskaper för grafen upptäcktes av en vetenskaplig grupp bestående av anställda vid Columbia University och Washington University.

Under ett flertal experiment fann man att olika exotiska elektroniska tillstånd, inklusive en sällsynt form av magnetism, kan förekomma i grafen i tre lager.

Experimentet inspirerades av nyligen gjorda studier av tvinnade monolager och tvinnade grafen dubbelskikt, realiserade från två eller fyra hela ark.

Ingenjörer undrade vad materialegenskaperna skulle vara om grafen monolager och dubbelskikt kombinerades till ett krökt treskiktssystem.

Experimentella framsteg och överraskande resultat

Under experimentet vikade ingenjörerna ett grafisk ark i ett lager på ett dubbelskikt och tvinnade arken en grad.

Därefter kyldes den resulterande strukturen till en temperatur av ett par grader över absolut noll och började observeras.

Så det konstaterades att strukturen i detta tillstånd uppförde sig som en klassisk isolator. Men det ursprungliga tillståndet förändrades omedelbart efter det att det elektromagnetiska fältet applicerades på det.

Så, när magnetfältet riktades mot ett ark med enskiktsgrafen, fick systemet egenskaperna hos en tvinnad tvåskiktsgrafen. Och när magnetfältets riktning ändrades och riktades mot grafenarket i två lager, började det visa egenskaperna hos en fyrlagerstruktur.

Det konstaterades också att strukturen i detta tillstånd uppvisar unika magnetiska egenskaper.

Som ni vet, i klassiska magneter är "spin" av elektroner ansvarig för de magnetiska egenskaperna. Men i grafens treskiktsstruktur bildades magnetism på grund av elektronernas kollektiva rotationsrörelse.

Exakt samma struktur av magnetism upptäcktes av en annan vetenskaplig grupp. Dessa är de enda egenskaper som observerats på grafenark belägna på bornitridkristaller.

Och nuvarande vetenskapligt arbete har visat att samma egenskaper observeras på en mycket enklare design, som bara består av grafen.

Som forskare betonar är kol inte ett magnetiskt material och det är därför förvånande att denna egenskap endast kan erhållas genom att korrekt placera grafenark i önskad vridningsvinkel.

För närvarande fortsätter forskare aktiva experiment för att bättre förstå de grundläggande egenskaperna hos nya stater. Så forskare är bara i början av att studera grafens fantastiska egenskaper.

Forskare delade resultaten av experimentet på sidorna i tidskriften Naturfysik.

Om du gillade materialet, lägg sedan tummarna, prenumerera och skriv kommentarer. Tack för din uppmärksamhet!