Αρχική > Τύπος > 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 |
Περίληψη:
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.
Με νέα πειραματική μέθοδο, ερευνητές διερευνούν τη δομή περιστροφής σε δισδιάστατα υλικά για πρώτη φορά: Παρατηρώντας τη δομή περιστροφής σε γραφένιο «μαγικής γωνίας», μια ομάδα επιστημόνων με επικεφαλής ερευνητές του Brown University βρήκε μια λύση για ένα μακροχρόνιο εμπόδιο στο πεδίο από δύο
Providence, RI | Posted on May 12th, 2023Standing 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.
«Πολλά από τα μεγάλα ερωτήματα που τέθηκαν το 2018 δεν έχουν ακόμη απαντηθεί», είπε η Έριν Μορισέτ, μεταπτυχιακή φοιτήτρια στο εργαστήριο του Λι στο Μπράουν που ηγήθηκε της εργασίας.
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.
«Είναι ένα πολύ διαφορετικό σύνολο εργαλείων που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε για να αποκτήσουμε πρόσβαση σε ένα σημαντικό μέρος της ηλεκτρονικής τάξης σε αυτά τα ισχυρά συσχετισμένα συστήματα και γενικά για να κατανοήσουμε πώς μπορούν να συμπεριφέρονται τα ηλεκτρόνια σε δισδιάστατα υλικά», είπε η Morissette.
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.
####
Για περισσότερες πληροφορίες, πατήστε εδώ
Επαφές:
Χουάν Σιλιέζαρ
Πανεπιστήμιο Brown
Office: 401-863-3766
Copyright © Brown University
Εάν έχετε ένα σχόλιο, παρακαλώ Επικοινωνία και εμείς με χαρά θα σας εξυπηρετήσουμε.Οι εκδότες δελτίων ειδήσεων, όχι η 7th Wave, Inc. ή η Nanotechnology Now, είναι αποκλειστικά υπεύθυνες για την ακρίβεια του περιεχομένου.
Σχετικοί Σύνδεσμοι |
Σχετικά Νέα |
2 διαστάσεων υλικά
Ανακάλυψη στις οπτικές ιδιότητες των MXenes - οι δισδιάστατες ετεροδομές παρέχουν νέες ιδέες Μπορεί 12th, 2023
Το γραφένιο μεγαλώνει – και μπορούμε να το δούμε Μαρτίου 24th, 2023
Νέα και πληροφορίες
Άμεση γραφή με λέιζερ εύκαμπτων αισθητήρων υγρασίας Ga2O3/υγρού μετάλλου Μπορεί 12th, 2023
Ανακάλυψη στις οπτικές ιδιότητες των MXenes - οι δισδιάστατες ετεροδομές παρέχουν νέες ιδέες Μπορεί 12th, 2023
Graphene / Graphite
Το γραφένιο μεγαλώνει – και μπορούμε να το δούμε Μαρτίου 24th, 2023
Κυβέρνηση - Νομοθεσία / Κανονισμός / Χρηματοδότηση / Πολιτική
Οι ερευνητές στο Purdue ανακαλύπτουν ότι οι υπεραγώγιμες εικόνες είναι στην πραγματικότητα τρισδιάστατα φράκταλ που οδηγούνται από διαταραχές Μπορεί 12th, 2023
Η οπτική εναλλαγή σε ταχύτητες ρεκόρ ανοίγει την πόρτα για εξαιρετικά γρήγορα ηλεκτρονικά και υπολογιστές που βασίζονται στο φως: Μαρτίου 24th, 2023
Η κάμπια ρομπότ επιδεικνύει νέα προσέγγιση στη μετακίνηση για μαλακή ρομποτική Μαρτίου 24th, 2023
Το πλέγμα ημιαγωγών συνδυάζει ηλεκτρόνια και μαγνητικές ροπές Μαρτίου 24th, 2023
Πιθανά μέλλοντα
Οι ερευνητές στο Purdue ανακαλύπτουν ότι οι υπεραγώγιμες εικόνες είναι στην πραγματικότητα τρισδιάστατα φράκταλ που οδηγούνται από διαταραχές Μπορεί 12th, 2023
Άμεση γραφή με λέιζερ εύκαμπτων αισθητήρων υγρασίας Ga2O3/υγρού μετάλλου Μπορεί 12th, 2023
Ανακάλυψη στις οπτικές ιδιότητες των MXenes - οι δισδιάστατες ετεροδομές παρέχουν νέες ιδέες Μπορεί 12th, 2023
Νέος σχεδιασμός ηλεκτροχημική κυψέλη περοβσκίτη για εκπομπή φωτός και ανίχνευση φωτός Μπορεί 12th, 2023
Τεχνολογία τσιπ
Άμεση γραφή με λέιζερ εύκαμπτων αισθητήρων υγρασίας Ga2O3/υγρού μετάλλου Μπορεί 12th, 2023
Ανακάλυψη στις οπτικές ιδιότητες των MXenes - οι δισδιάστατες ετεροδομές παρέχουν νέες ιδέες Μπορεί 12th, 2023
Ανακαλύψεις
Άμεση γραφή με λέιζερ εύκαμπτων αισθητήρων υγρασίας Ga2O3/υγρού μετάλλου Μπορεί 12th, 2023
Ανακάλυψη στις οπτικές ιδιότητες των MXenes - οι δισδιάστατες ετεροδομές παρέχουν νέες ιδέες Μπορεί 12th, 2023
Νέος σχεδιασμός ηλεκτροχημική κυψέλη περοβσκίτη για εκπομπή φωτός και ανίχνευση φωτός Μπορεί 12th, 2023
Ανακοινώσεις
Άμεση γραφή με λέιζερ εύκαμπτων αισθητήρων υγρασίας Ga2O3/υγρού μετάλλου Μπορεί 12th, 2023
Ανακάλυψη στις οπτικές ιδιότητες των MXenes - οι δισδιάστατες ετεροδομές παρέχουν νέες ιδέες Μπορεί 12th, 2023
Νέος σχεδιασμός ηλεκτροχημική κυψέλη περοβσκίτη για εκπομπή φωτός και ανίχνευση φωτός Μπορεί 12th, 2023
Συνεντεύξεις / Κριτικές βιβλίων / Δοκίμια / Αναφορές / Podcast / Περιοδικά / Λευκές βίβλοι / Αφίσες
Οι ερευνητές στο Purdue ανακαλύπτουν ότι οι υπεραγώγιμες εικόνες είναι στην πραγματικότητα τρισδιάστατα φράκταλ που οδηγούνται από διαταραχές Μπορεί 12th, 2023
Άμεση γραφή με λέιζερ εύκαμπτων αισθητήρων υγρασίας Ga2O3/υγρού μετάλλου Μπορεί 12th, 2023
Ανακάλυψη στις οπτικές ιδιότητες των MXenes - οι δισδιάστατες ετεροδομές παρέχουν νέες ιδέες Μπορεί 12th, 2023
Νέος σχεδιασμός ηλεκτροχημική κυψέλη περοβσκίτη για εκπομπή φωτός και ανίχνευση φωτός Μπορεί 12th, 2023
Στρατιωτικός
Νέο πείραμα μεταφράζει κβαντικές πληροφορίες μεταξύ τεχνολογιών σε ένα σημαντικό βήμα για το κβαντικό διαδίκτυο Μαρτίου 24th, 2023
Η οπτική εναλλαγή σε ταχύτητες ρεκόρ ανοίγει την πόρτα για εξαιρετικά γρήγορα ηλεκτρονικά και υπολογιστές που βασίζονται στο φως: Μαρτίου 24th, 2023
Το πλέγμα ημιαγωγών συνδυάζει ηλεκτρόνια και μαγνητικές ροπές Μαρτίου 24th, 2023
Κάντε τα αρκετά λεπτά και τα αντισιδηροηλεκτρικά υλικά γίνονται σιδηροηλεκτρικά Φεβρουάριος 10th, 2023
- SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
- PlatoAiStream. Web3 Data Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
- Minting the Future με την Adryenn Ashley. Πρόσβαση εδώ.
- Αγορά και πώληση μετοχών σε εταιρείες PRE-IPO με το PREIPO®. Πρόσβαση εδώ.
- πηγή: http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=57341
- :έχει
- :είναι
- :δεν
- :που
- 10
- 10
- 2018
- 2021
- 27
- 2D
- 2D υλικά
- 3d
- a
- Ικανός
- πρόσβαση
- Σύμφωνα με
- ακρίβεια
- πραγματικά
- διεύθυνση
- προηγμένες
- προκαταβολές
- AI
- ευθυγραμμισμένος
- επιτρέπει
- Επίσης
- an
- και
- εφαρμόσιμος
- εφαρμογές
- Εφαρμογή
- πλησιάζω
- Απρίλιος
- ΕΙΝΑΙ
- γύρω
- τεχνητός
- τεχνητή νοημοσύνη
- AS
- Βοηθός
- At
- συγγραφέας
- βασίζονται
- BE
- επειδή
- γίνονται
- πριν
- Πιστεύω
- μεταξύ
- ΟΣΤΟ
- Σπάζοντας
- Πανεπιστήμιο Brown
- αλλά
- by
- που ονομάζεται
- CAN
- ακυρώθηκε
- άνθρακας
- κουβαλάω
- προκαλούνται
- αίτια
- Κέντρο
- ορισμένες
- CGI
- πρόκληση
- προκλήσεις
- Αλλαγές
- κλικ
- COM
- ερχομός
- σχόλιο
- εμπορία
- υπολογισμοί
- υπολογιστές
- χρήση υπολογιστή
- περιεχόμενο
- ΣΥΝΕΧΕΙΑ
- μετατροπή
- θα μπορούσε να
- δημιουργήθηκε
- μονάδες
- Ρεύμα
- συμφωνία
- δημόσια συζήτηση
- δεκαετίες
- αποφάσισε
- Άμυνα
- καταδεικνύει
- Τμήμα
- Υπουργείο Άμυνας
- περιγράφουν
- Υπηρεσίες
- ανάπτυξη
- συσκευή
- Συσκευές
- διαφορετικές
- δύσκολος
- κατευθύνει
- κατεύθυνση
- κατευθείαν
- ανακαλύπτουν
- ανακάλυψαν
- διάφορα
- do
- Όχι
- πράξη
- Θύρα
- αποτελεσματικά
- ηλεκτρικής ενέργειας
- Ηλεκτρονικός
- Ηλεκτρονική
- ηλεκτρόνια
- τέλος
- ενέργεια
- ενεργειακά απόβλητα
- αρκετά
- ουσιώδης
- καθιερώνει
- Αιθέρας (ΕΤΗ)
- πάντα
- συναρπαστικός
- Ανάπτυξη
- πείραμα
- πειράματα
- γοητευτικός
- Φεβρουάριος
- πεδίο
- ευρήματα
- Όνομα
- πρώτη φορά
- εύκαμπτος
- ροή
- επικεντρώθηκε
- Για
- Προς τα εμπρός
- Βρέθηκαν
- Θεμέλιο
- από
- πλήρως
- χρηματοδότηση
- μελλοντικός
- General
- gif
- δίνει
- Παγκόσμιο
- αποφοιτήσουν
- Το γραφένιο
- μεγαλώνει
- είχε
- Έχω
- βοήθεια
- Πως
- http
- HTTPS
- προσδιορίσει
- if
- εικόνες
- σημαντικό
- in
- Α.Ε.
- περιλαμβάνουν
- περιλαμβάνονται
- απίστευτα
- πληροφορίες
- Καινοτομία
- παράδειγμα
- αντί
- Ινστιτούτο
- ενσωματωθεί
- Νοημοσύνη
- αλληλεπίδραση
- αλληλεπιδράσεις
- International
- σε
- IT
- ΤΟΥ
- μόλις
- Κλειδί
- εργαστήριο
- ορόσημο
- Επίθετο
- στρώματα
- οδηγήσει
- Led
- Μου αρέσει
- ΣΥΝΔΕΣΜΟΙ
- μακροχρόνια
- Παρτίδα
- που
- Μαγνητισμός
- μεγάλες
- ΚΑΝΕΙ
- Μάρτιος
- υλικό
- υλικά
- Ενδέχεται..
- νόημα
- μέτρο
- μέτρηση
- μετρήσεις
- μηχανική
- μέθοδος
- Μεξικό
- μοντελοποίηση
- μοριακός
- περισσότερο
- πλέον
- Μυστήριο
- νανοτεχνολογία
- εθνικός
- Εθνική Επιστήμη
- Φύση
- καθαρά
- ποτέ
- Νέα
- νέα
- μυθιστόρημα
- τώρα
- πυρηνικών
- παρατηρούμε
- of
- Office
- on
- ONE
- ανοίγει
- or
- τάξη
- Προέλευση
- ΑΛΛΑ
- έξω
- μέρος
- φαινόμενο
- Φωτόνια
- Φωτογραφίες
- PHP
- φυσικός
- Φυσική
- σχέδιο
- Πλάτων
- Πληροφορία δεδομένων Plato
- Πλάτωνα δεδομένα
- σας παρακαλούμε
- Θέση
- δημοσιεύτηκε
- δυναμικού
- τύπος
- Δελτίο Τύπου
- καθετήρας
- Δάσκαλος
- Προωθώ
- ιδιότητες
- παρέχουν
- παρέχεται
- δημοσιεύθηκε
- Quantum
- κβαντικές πληροφορίες
- κβαντικά υλικά
- Κβαντική μηχανική
- Ερωτήσεις
- Ακτινοβολία
- Ανάγνωση
- πραγματικά
- ρεκόρ
- σχετικά
- απελευθερώνουν
- Δελτία
- έρευνα
- ερευνητής
- ερευνητές
- Αντίσταση
- απήχηση
- απάντησης
- υπεύθυνος
- αποτέλεσμα
- απόδοση
- αντιστρέψει
- δεξιά
- s
- Είπε
- Αποθήκευση
- Επιστήμη
- επιστήμονες
- Αναζήτηση
- τμήματα
- δείτε
- βλέπει
- αρχαιότερος
- εξυπηρετούν
- σειρά
- εγκαθίσταται
- Κοινοποίηση
- Υπογραφές
- Σημάδια
- small
- So
- Μαλακός
- λύση
- μερικοί
- Σπινθήρας
- ταχύτητες
- Γνέθω
- στοιβάζονται
- Εκκίνηση
- Βήμα
- Ακόμη
- δυνατά
- δομή
- Φοιτητής
- Μελέτη
- μελετώντας
- υποβάλουν
- υποστήριξη
- περιβάλλων
- Βιωσιμότητα
- σύστημα
- συστήματα
- ανυψωτήρ
- τεχνολογικός
- Τεχνολογίες
- Τεχνολογία
- ότι
- Η
- Το μέλλον
- τους
- Τους
- τότε
- θεωρητικός
- Αυτοί
- αυτοί
- αυτό
- εκείνοι
- ώρα
- προς την
- σήμερα
- πολύ
- Trevor
- Προσπάθησα
- δύο
- τυπικός
- μας
- Υπουργείο Άμυνας των ΗΠΑ
- καταλαβαίνω
- κατανόηση
- Σύμπαν
- πανεπιστήμιο
- us
- χρήση
- χρησιμοποιώντας
- συνήθως
- ήταν
- Απόβλητα
- WAVE
- Τρόπος..
- we
- ήταν
- Τι
- πότε
- Ποιό
- Ο ΟΠΟΊΟΣ
- με
- χωρίς
- Εργασία
- κόσμος
- θα
- γραφή
- Yahoo
- ακόμη
- εσείς
- zephyrnet