Nanotechnológia most – Sajtóközlemény: Új kísérleti módszerrel a kutatók először vizsgálják meg a spinszerkezetet 2D anyagokban: „varázsszögű” grafén spinszerkezetének megfigyelésével a Brown Egyetem kutatói által vezetett tudóscsoport hosszú időre megoldást talált - Állandó útlezárás a kettő területén

Újra kiadta Platón

Követő: 0

Kezdőlap > nyomja meg > Új kísérleti módszerrel a kutatók először vizsgálják meg a spinszerkezetet 2D-s anyagokban: A „varázsszögű” grafén spinszerkezetének megfigyelésével a Brown Egyetem kutatói által vezetett tudóscsoport megoldást talált egy régóta fennálló útakadályra. mező két

A „mágikus szögű” grafén spinszerkezetének megfigyelésével a Brown Egyetem kutatói által vezetett tudóscsoport megoldást talált egy régóta fennálló akadályra a kétdimenziós elektronika területén. HITEL Jia Li/Brown Egyetem

Absztrakt:
A fizikusok két évtizeden keresztül próbálták közvetlenül manipulálni az elektronok spinjét olyan 2D anyagokban, mint a grafén. Ez kulcsfontosságú előrelépést jelenthet a 2D elektronika feltörekvő világában, azon a területen, ahol a szupergyors, kicsi és rugalmas elektronikai eszközök kvantummechanikán alapuló számításokat végeznek.

Új kísérleti módszerrel a kutatók először vizsgálják meg a spinszerkezetet 2D-s anyagokban: A „varázsszögű” grafén spinszerkezetének megfigyelésével a Brown Egyetem kutatói által vezetett tudóscsoport megoldást talált egy régóta fennálló akadályra a területen. kettőből

Providence, RI | Feladás dátuma: 12. május 2023

Az akadálya, hogy a tudósok tipikus módja az elektronok spinjének mérésére – ez az alapvető viselkedés, amely a fizikai univerzumban mindennek a szerkezetét adja – általában nem működik 2D anyagokban. Ez hihetetlenül megnehezíti az anyagok teljes megértését és az azokon alapuló technológiai fejlődés előremozdítását. A Brown Egyetem kutatói által vezetett tudóscsoport azonban úgy gondolja, hogy most már megkerülhetik ezt a régóta fennálló kihívást. Megoldásukat a Nature Physics-ben megjelent új tanulmányban írják le.

A tanulmányban a csapat – amelybe a Sandia National Laboratories Integrált Nanotechnológiai Központjának és az Innsbrucki Egyetem tudósai is beletartoznak – leírják, hogy szerintük ez az első olyan mérés, amely közvetlen kölcsönhatást mutat a 2D anyagban forgó elektronok és az érkező fotonok között. mikrohullámú sugárzástól. Az úgynevezett csatolás, a mikrohullámú fotonok elektronok általi abszorpciója egy új kísérleti technikát hoz létre az elektronok forgási tulajdonságainak közvetlen tanulmányozására ezekben a 2D kvantumanyagokban – amely alapjául szolgálhat az ezeken az anyagokon alapuló számítási és kommunikációs technológiák fejlesztéséhez. a kutatóknak.

"A spinszerkezet a kvantumjelenség legfontosabb része, de valójában soha nem volt közvetlen szondánk rá ezekben a 2D anyagokban" - mondta Jia Li, a Brown fizika adjunktusa és a kutatás vezető szerzője. „Ez a kihívás az elmúlt két évtizedben megakadályozott bennünket abban, hogy elméletileg tanulmányozzuk a pörgést ezekben a lenyűgöző anyagokban. Mostantól sok olyan rendszer tanulmányozására használhatjuk ezt a módszert, amelyeket korábban nem tudtunk.

A kutatók a méréseket egy viszonylag új, kétdimenziós anyagon, a „varázsszögű” csavart kétrétegű grafénen végezték. Ez a grafén alapú anyag akkor jön létre, amikor két ultravékony szénréteget egymásra raknak és megfelelő szögben megcsavarnak, így az új kétrétegű szerkezet szupravezetővé alakul, amely lehetővé teszi az elektromosság ellenállás és energiapazarlás nélküli áramlását. A 2-ban felfedezett kutatók a benne rejlő lehetőségek és rejtélyek miatt az anyagra összpontosítottak.

„A 2018-ban feltett fő kérdések közül sok még mindig megválaszolásra vár” – mondta Erin Morissette, Li Brown laboratóriumának végzős hallgatója, aki a munkát vezette.

A fizikusok általában mágneses magrezonanciát vagy NMR-t használnak az elektronok spinjének mérésére. Ezt úgy teszik meg, hogy mikrohullámú sugárzással gerjesztik a nukleáris mágneses tulajdonságokat egy mintaanyagban, majd leolvasják a különböző jeleket, amelyeket ez a sugárzás okoz a spin mérésére.

A 2D anyagokkal szembeni kihívás az, hogy a mikrohullámú gerjesztésre adott elektronok mágneses aláírása túl kicsi ahhoz, hogy észlelni lehessen. A kutatócsoport úgy döntött, hogy rögtönöz. Ahelyett, hogy közvetlenül észlelték volna az elektronok mágnesezettségét, a Brown-i Molekuláris és Nanoskálás Innovációs Intézetben gyártott készülék segítségével az elektronellenállás finom változásait mérték, amelyeket a sugárzás hatására bekövetkező mágnesezettség változásai okoztak. Ezek a kis eltérések az elektronikus áramok áramlásában lehetővé tették a kutatók számára, hogy a készülék segítségével észleljék, hogy az elektronok elnyelik a mikrohullámú sugárzásból származó képeket.

A kutatók a kísérletekből új információkat tudtak megfigyelni. A csapat például észrevette, hogy a fotonok és az elektronok közötti kölcsönhatások hatására az elektronok a rendszer bizonyos szakaszaiban úgy viselkednek, mint egy antiferromágneses rendszerben – ami azt jelenti, hogy egyes atomok mágnesességét kioltották egy sor mágneses atom. fordított irányba igazítva.

A 2D-s anyagok spin vizsgálatának új módszere és a jelenlegi eredmények ma nem alkalmazhatók a technológiára, de a kutatócsoport potenciális alkalmazásokat lát a módszernek a jövőben. Azt tervezik, hogy továbbra is alkalmazzák módszerüket a csavart kétrétegű grafénre, de más 2D anyagokra is kiterjesztik.

"Ez egy nagyon változatos eszközkészlet, amellyel hozzáférhetünk az elektronikus rend fontos részéhez ezekben az erősen korrelált rendszerekben, és általában megérthetjük, hogyan viselkedhetnek az elektronok a 2D anyagokban" - mondta Morissette.

A kísérletet 2021-ben távolról hajtották végre az Új-Mexikói Integrált Nanotechnológiák Központjában. Mathias S. Scheurer, az Innsbrucki Egyetem munkatársa elméleti támogatást nyújtott a modellezéshez és az eredmény megértéséhez. A munka magában foglalta a National Science Foundation, az Egyesült Államok Védelmi Minisztériumának és az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumának Tudományos Hivatalának támogatását.

####

További információért kattintson a gombra itt

Elérhetőségek:
Juan Siliezar
Brown University
Iroda: 401-863-3766

Ha van észrevétele, kérem Kapcsolat minket.

A tartalom pontosságáért kizárólag a sajtóközlemények kiadói felelősek, nem pedig a 7th Wave, Inc. vagy a Nanotechnology Now.

Könyvjelző:

Kapcsolódó linkek

CIKK CÍME

Kapcsolódó hírek Sajtó

2 dimenziós anyagok

A Rensselaer kutatója mesterséges intelligencia segítségével fedez fel új anyagokat a fejlett számítástechnikához Trevor Rhone mesterséges intelligencia segítségével azonosítja a kétdimenziós van der Waals mágneseket Lehet 12th, 2023

Áttörés az MXenes optikai tulajdonságaiban – a kétdimenziós heterostruktúrák új ötleteket adnak Lehet 12th, 2023

A grafén nő – és ezt látjuk Március 24th, 2023

A HKUMed feltalált egy új, kétdimenziós (2D) ultrahangra reagáló antibakteriális nano-lapot a csontszövet fertőzésének hatékony kezelésére Március 24th, 2023

Hírek és információk

A tanulmány kimutatta, hogy a Ta2NiSe5 nem egy excitonikus szigetelő, a nemzetközi kutatócsoport eldönti az évtizedes vitát az ömlesztett kristályban bekövetkező szimmetriatörés mikroszkopikus eredetéről. Lehet 12th, 2023

Ga2O3/folyékony fém alapú rugalmas páratartalom érzékelők lézeres közvetlen írása Lehet 12th, 2023

Áttörés az MXenes optikai tulajdonságaiban – a kétdimenziós heterostruktúrák új ötleteket adnak Lehet 12th, 2023

Grafén/Grafit

A manchesteri grafén spin-out 1 milliárd dollár értékű megállapodást ír alá a globális fenntarthatósági kihívások leküzdésére: mérföldkőnek számító megállapodás a grafén kereskedelmi forgalomba hozataláról Április 14th, 2023

A grafén nő – és ezt látjuk Március 24th, 2023

Korm. – Jogszabályok/Szabályzat/Finanszírozás/Szabályzat

A Purdue kutatói felfedezték, hogy a szupravezető képek valójában 3D-s és rendellenesség-vezérelt fraktálok Lehet 12th, 2023

A rekordsebességű optikai kapcsolás kaput nyit az ultragyors, fényalapú elektronika és számítógépek előtt: Március 24th, 2023

A Robot hernyó új megközelítést mutat be a lágy robotika mozgásának terén Március 24th, 2023

A félvezető rács összekapcsolja az elektronokat és a mágneses momentumokat Március 24th, 2023

Lehetséges jövők

A Purdue kutatói felfedezték, hogy a szupravezető képek valójában 3D-s és rendellenesség-vezérelt fraktálok Lehet 12th, 2023

Ga2O3/folyékony fém alapú rugalmas páratartalom érzékelők lézeres közvetlen írása Lehet 12th, 2023

Áttörés az MXenes optikai tulajdonságaiban – a kétdimenziós heterostruktúrák új ötleteket adnak Lehet 12th, 2023

Új tervezésű perovszkit elektrokémiai cella fénykibocsátáshoz és fényérzékeléshez Lehet 12th, 2023

Chip technológia

Ga2O3/folyékony fém alapú rugalmas páratartalom érzékelők lézeres közvetlen írása Lehet 12th, 2023

Áttörés az MXenes optikai tulajdonságaiban – a kétdimenziós heterostruktúrák új ötleteket adnak Lehet 12th, 2023

felfedezések

Ga2O3/folyékony fém alapú rugalmas páratartalom érzékelők lézeres közvetlen írása Lehet 12th, 2023

Áttörés az MXenes optikai tulajdonságaiban – a kétdimenziós heterostruktúrák új ötleteket adnak Lehet 12th, 2023

Új tervezésű perovszkit elektrokémiai cella fénykibocsátáshoz és fényérzékeléshez Lehet 12th, 2023

Közlemények

Ga2O3/folyékony fém alapú rugalmas páratartalom érzékelők lézeres közvetlen írása Lehet 12th, 2023

Áttörés az MXenes optikai tulajdonságaiban – a kétdimenziós heterostruktúrák új ötleteket adnak Lehet 12th, 2023

Új tervezésű perovszkit elektrokémiai cella fénykibocsátáshoz és fényérzékeléshez Lehet 12th, 2023

Interjúk/Könyvkritikák/Esszék/Riportok/Podcastok/Fogyóiratok/Fehér papírok/Poszterek

A Purdue kutatói felfedezték, hogy a szupravezető képek valójában 3D-s és rendellenesség-vezérelt fraktálok Lehet 12th, 2023

Ga2O3/folyékony fém alapú rugalmas páratartalom érzékelők lézeres közvetlen írása Lehet 12th, 2023

Áttörés az MXenes optikai tulajdonságaiban – a kétdimenziós heterostruktúrák új ötleteket adnak Lehet 12th, 2023

Új tervezésű perovszkit elektrokémiai cella fénykibocsátáshoz és fényérzékeléshez Lehet 12th, 2023

Katonai

Az új kísérlet a kvantuminformációkat a technológiák között fordítja le, ami fontos lépés a kvantuminternet számára Március 24th, 2023

A rekordsebességű optikai kapcsolás kaput nyit az ultragyors, fényalapú elektronika és számítógépek előtt: Március 24th, 2023

A félvezető rács összekapcsolja az elektronokat és a mágneses momentumokat Március 24th, 2023

Legyen elég vékony, és az antiferroelektromos anyagok ferroelektromossá válnak Február 10th, 2023

SEO által támogatott tartalom és PR terjesztés. Erősödjön még ma.
PlatoAiStream. Web3 adatintelligencia. Felerősített tudás. Hozzáférés itt.
A jövő pénzverése – Adryenn Ashley. Hozzáférés itt.
Részvények vásárlása és eladása PRE-IPO társaságokban a PREIPO® segítségével. Hozzáférés itt.
Forrás: http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=57341

Időbélyeg: May 15, 2023