Nanotechnology Now - Press Release: With New Experimental Method, Researchers Probe Spin Structure In 2D Materials For First Time: By Observing Spin Structure In “magic-angle” Graphene, A Team Of Scientists Led By Brown University Researchers Have Found A Workaround For A Long-standing Roadblock In The Field Of Two

প্লেটো দ্বারা প্রকাশিত

অনুসরণকারী: 0

হোম > প্রেস > With new experimental method, researchers probe spin structure in 2D materials for first time: By observing spin structure in “magic-angle” graphene, a team of scientists led by Brown University researchers have found a workaround for a long-standing roadblock in the field of two

By observing spin structure in “magic-angle” graphene, a team of scientists led by Brown University researchers have found a workaround for a long-standing roadblock in the field of two-dimensional electronics. CREDIT Jia Li/Brown University

সারাংশ:
For two decades, physicists have tried to directly manipulate the spin of electrons in 2D materials like graphene. Doing so could spark key advances in the burgeoning world of 2D electronics, a field where super-fast, small and flexible electronic devices carry out computations based on quantum mechanics.

নতুন পরীক্ষামূলক পদ্ধতির সাহায্যে, গবেষকরা প্রথমবারের মতো 2D উপকরণে স্পিন স্ট্রাকচার পরীক্ষা করেন: "ম্যাজিক-এঙ্গেল" গ্রাফিনে স্পিন স্ট্রাকচার পর্যবেক্ষণ করে, ব্রাউন ইউনিভার্সিটির গবেষকদের নেতৃত্বে বিজ্ঞানীদের একটি দল মাঠে দীর্ঘস্থায়ী রাস্তার অবরোধের জন্য একটি সমাধান খুঁজে পেয়েছে দুই

Providence, RI | Posted on May 12th, 2023

Standing in the way is that the typical way in which scientists measure the spin of electrons — an essential behavior that gives everything in the physical universe its structure — usually doesn’t work in 2D materials. This makes it incredibly difficult to fully understand the materials and propel forward technological advances based on them. But a team of scientists led by Brown University researchers believe they now have a way around this longstanding challenge. They describe their solution in a new study published in Nature Physics.

In the study, the team — which also include scientists from the Center for Integrated Nanotechnologies at Sandia National Laboratories, and the University of Innsbruck — describe what they believe to be the first measurement showing direct interaction between electrons spinning in a 2D material and photons coming from microwave radiation. Called a coupling, the absorption of microwave photons by electrons establishes a novel experimental technique for directly studying the properties of how electrons spin in these 2D quantum materials — one that could serve as a foundation for developing computational and communicational technologies based on those materials, according to the researchers.

“Spin structure is the most important part of a quantum phenomenon, but we’ve never really had a direct probe for it in these 2D materials,” said Jia Li, an assistant professor of physics at Brown and senior author of the research. “That challenge has prevented us from theoretically studying spin in these fascinating material for the last two decades. We can now use this method to study a lot of different systems that we could not study before.”

The researchers made the measurements on a relatively new 2D material called “magic-angle” twisted bilayer graphene. This graphene-based material is created when two sheets of ultrathin layers of carbon are stacked and twisted to just the right angle, converting the new double-layered structure into a superconductor that allows electricity to flow without resistance or energy waste. Just discovered in 2018, the researchers focused on the material because of the potential and mystery surrounding it.

"2018 সালে উত্থাপিত অনেকগুলি প্রধান প্রশ্নের উত্তর এখনও পাওয়া যায়নি," বলেছেন এরিন মরিসেট, ব্রাউনের লি'র ল্যাবের একজন স্নাতক ছাত্র যিনি এই কাজের নেতৃত্ব দিয়েছিলেন৷

Physicists usually use nuclear magnetic resonance or NMR to measure the spin of electrons. They do this by exciting the nuclear magnetic properties in a sample material using microwave radiation and then reading the different signatures this radiation causes to measure spin.

The challenge with 2D materials is that the magnetic signature of electrons in response to the microwave excitation is too small to detect. The research team decided to improvise. Instead of directly detecting the magnetization of the electrons, they measured subtle changes in electronic resistance, which were caused by the changes in magnetization from the radiation using a device fabricated at the Institute for Molecular and Nanoscale Innovation at Brown. These small variations in the flow of the electronic currents allowed the researchers to use the device to detect that the electrons were absorbing the photos from the microwave radiation.

The researchers were able to observe novel information from the experiments. The team noticed, for instance, that interactions between the photons and electrons made electrons in certain sections of the system behave as they would in an anti-ferromagnetic system — meaning the magnetism of some atoms was canceled out by a set of magnetic atoms that are aligned in a reverse direction.

The new method for studying spin in 2D materials and the current findings won’t be applicable to technology today, but the research team sees potential applications the method could lead to in the future. They plan to continue to apply their method to twisted bilayer graphene but also expand it to other 2D material.

“It's a really diverse toolset that we can use to access an important part of the electronic order in these strongly correlated systems and in general to understand how electrons can behave in 2D materials,” Morissette said.

The experiment was carried out remotely in 2021 at the Center for Integrated Nanotechnologies in New Mexico. Mathias S. Scheurer from University of Innsbruck provided theoretical support for modeling and understanding the result. The work included funding from the National Science Foundation, the U.S. Department of Defense and the U.S. Department of Energy’s Office of Science.

####

আরো তথ্যের জন্য, ক্লিক করুন এখানে

যোগাযোগ:
জুয়ান সিলিজার
ব্রাউন বিশ্ববিদ্যালয়
অফিস: 401-863-3766

আপনার মতামত থাকলে দয়া করে যোগাযোগ আমাদের.

সপ্তম ওয়েভ, ইনক। বা ন্যানোটেকনোলজির না হয়ে সংবাদ প্রকাশের ইস্যুকারীরা সামগ্রীর সামগ্রীর যথার্থতার জন্য একমাত্র দায়বদ্ধ।

বুকমার্ক:

সম্পর্কিত লিংক

নিবন্ধ শিরোনাম

সম্পর্কিত নিউজ প্রেস

2 মাত্রিক উপকরণ

রেনসেলার গবেষক উন্নত কম্পিউটিংয়ের জন্য নতুন উপকরণ আবিষ্কার করতে কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা ব্যবহার করেন ট্রেভর রোন দ্বি-মাত্রিক ভ্যান ডার ওয়ালস চুম্বক সনাক্ত করতে AI ব্যবহার করেন 12th পারে, 2023

MXenes এর অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্যের অগ্রগতি - দ্বি-মাত্রিক হেটেরোস্ট্রাকচার নতুন ধারণা প্রদান করে 12th পারে, 2023

গ্রাফিন বৃদ্ধি পায় - এবং আমরা এটি দেখতে পারি মার্চ 24th, 2023

HKUMed একটি উপন্যাস দ্বি-মাত্রিক (2D) আল্ট্রাসাউন্ড-প্রতিক্রিয়াশীল অ্যান্টিব্যাকটেরিয়াল ন্যানো-শীট আবিষ্কার করেছে কার্যকরভাবে হাড়ের টিস্যু সংক্রমণকে মোকাবেলা করতে মার্চ 24th, 2023

খবর এবং তথ্য

অধ্যয়ন দেখায় যে Ta2NiSe5 একটি উত্তেজক নিরোধক নয় আন্তর্জাতিক গবেষণা দল বাল্ক স্ফটিকের প্রতিসাম্য ভাঙ্গার মাইক্রোস্কোপিক উত্সের চারপাশে দশকব্যাপী বিতর্কের নিষ্পত্তি করে 12th পারে, 2023

Ga2O3/তরল ধাতু-ভিত্তিক নমনীয় আর্দ্রতা সেন্সরগুলির লেজারের সরাসরি লেখা 12th পারে, 2023

গ্রাফিন / গ্রাফাইট

ম্যানচেস্টার গ্রাফিন স্পিন-আউট বিশ্বব্যাপী টেকসই চ্যালেঞ্জ মোকাবেলায় সহায়তা করার জন্য $1 বিলিয়ন গেম-চেঞ্জিং চুক্তি স্বাক্ষর করেছে: গ্রাফিনের বাণিজ্যিকীকরণের জন্য ল্যান্ডমার্ক চুক্তি এপ্রিল 14th, 2023

গ্রাফিন বৃদ্ধি পায় - এবং আমরা এটি দেখতে পারি মার্চ 24th, 2023

সরকার-আইন / নিয়ন্ত্রণ / তহবিল / নীতি

পারডিউ-এর গবেষকরা সুপারকন্ডাক্টিভ ইমেজগুলি আসলে 3D এবং ডিসঅর্ডার-চালিত ফ্র্যাক্টাল আবিষ্কার করেন 12th পারে, 2023

রেকর্ড গতিতে অপটিক্যাল সুইচিং অতি দ্রুত, আলো-ভিত্তিক ইলেকট্রনিক্স এবং কম্পিউটারের জন্য দরজা খুলে দেয়: মার্চ 24th, 2023

রোবট শুঁয়োপোকা নরম রোবোটিক্সের জন্য লোকোমোশনের নতুন পদ্ধতির প্রদর্শন করে মার্চ 24th, 2023

সেমিকন্ডাক্টর জালি ইলেকট্রন এবং চৌম্বকীয় মুহূর্তকে বিয়ে করে মার্চ 24th, 2023

সম্ভাব্য ফিউচার

আলো-নির্গমন এবং আলো-শনাক্তকরণের জন্য নভেল ডিজাইন পারভস্কাইট ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল সেল 12th পারে, 2023

চিপ প্রযুক্তি

আবিষ্কার

ঘোষণা

সাক্ষাত্কার / বই পর্যালোচনা / প্রবন্ধ / রিপোর্ট / পডকাস্ট / জার্নাল / হোয়াইট পেপারস / পোস্টার

সামরিক

নতুন পরীক্ষা কোয়ান্টাম ইন্টারনেটের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ ধাপে প্রযুক্তির মধ্যে কোয়ান্টাম তথ্য অনুবাদ করে মার্চ 24th, 2023

সেমিকন্ডাক্টর জালি ইলেকট্রন এবং চৌম্বকীয় মুহূর্তকে বিয়ে করে মার্চ 24th, 2023

তাদের যথেষ্ট পাতলা করুন, এবং অ্যান্টিফেরোইলেকট্রিক উপকরণগুলি ফেরোইলেকট্রিক হয়ে যায় ফেব্রুয়ারি 10th, 2023

এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ডেটা ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
অ্যাড্রিয়েন অ্যাশলির সাথে ভবিষ্যত মিন্টিং। এখানে প্রবেশ করুন.
PREIPO® এর সাথে PRE-IPO কোম্পানিতে শেয়ার কিনুন এবং বিক্রি করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
উত্স: http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=57341

সময় স্ট্যাম্প: 15 পারে, 2023