Hjemprodukt > Press > Med ny eksperimentell metode undersøker forskere spinnstruktur i 2D-materialer for første gang: Ved å observere spinnstruktur i "magisk vinkel" grafen, har et team av forskere ledet av Brown University-forskere funnet en løsning for en langvarig veisperring i felt på to
Ved å observere spinnstruktur i "magisk vinkel" grafen, har et team av forskere ledet av Brown University-forskere funnet en løsning for en langvarig veisperring innen todimensjonal elektronikk. KREDITT Jia Li/Brown University |
Abstrakt:
I to tiår har fysikere forsøkt å direkte manipulere spinn av elektroner i 2D-materialer som grafen. Å gjøre det kan føre til viktige fremskritt i den spirende verdenen av 2D-elektronikk, et felt der superraske, små og fleksible elektroniske enheter utfører beregninger basert på kvantemekanikk.
Med ny eksperimentell metode undersøker forskere spinnstruktur i 2D-materialer for første gang: Ved å observere spinnstruktur i "magisk-vinkel" grafen, har et team av forskere ledet av Brown University-forskere funnet en løsning for en langvarig veisperring i feltet av to
Providence, RI | Lagt ut 12. mai 2023Står i veien er at den typiske måten forskerne måler spinn av elektroner på - en essensiell atferd som gir alt i det fysiske universet sin struktur - vanligvis ikke fungerer i 2D-materialer. Dette gjør det utrolig vanskelig å fullt ut forstå materialene og drive frem teknologiske fremskritt basert på dem. Men et team av forskere ledet av Brown University-forskere tror de nå har en vei rundt denne langvarige utfordringen. De beskriver løsningen deres i en ny studie publisert i Nature Physics.
I studien beskriver teamet – som også inkluderer forskere fra Center for Integrated Nanotechnologies ved Sandia National Laboratories og University of Innsbruck – det de mener er den første målingen som viser direkte interaksjon mellom elektroner som spinner i et 2D-materiale og fotoner som kommer. fra mikrobølgestråling. Kalt en kobling, absorpsjon av mikrobølgefotoner av elektroner etablerer en ny eksperimentell teknikk for direkte å studere egenskapene til hvordan elektroner spinner i disse 2D-kvantematerialene - en som kan tjene som grunnlag for utvikling av beregnings- og kommunikasjonsteknologier basert på disse materialene, ifølge til forskerne.
"Spinnstrukturen er den viktigste delen av et kvantefenomen, men vi har egentlig aldri hatt en direkte sonde for det i disse 2D-materialene," sa Jia Li, assisterende professor i fysikk ved Brown og seniorforfatter av forskningen. "Denne utfordringen har hindret oss i å teoretisk studere spinn i dette fascinerende materialet de siste to tiårene. Vi kan nå bruke denne metoden til å studere mange forskjellige systemer som vi ikke kunne studere før."
Forskerne gjorde målingene på et relativt nytt 2D-materiale kalt "magic-angle" vridd tolags grafen. Dette grafenbaserte materialet blir til når to ark med ultratynne lag av karbon stables og vrir seg til akkurat den rette vinkelen, og konverterer den nye dobbeltlagsstrukturen til en superleder som lar elektrisitet flyte uten motstand eller energisløsing. Nettopp oppdaget i 2018, fokuserte forskerne på materialet på grunn av potensialet og mystikken rundt det.
"Mange av de store spørsmålene som ble stilt i 2018 har ennå ikke blitt besvart," sa Erin Morissette, en doktorgradsstudent i Lis lab på Brown som ledet arbeidet.
Fysikere bruker vanligvis kjernemagnetisk resonans eller NMR for å måle spinn av elektroner. De gjør dette ved å stimulere de kjernemagnetiske egenskapene i et prøvemateriale ved å bruke mikrobølgestråling og deretter lese de forskjellige signaturene denne strålingen forårsaker for å måle spinn.
Utfordringen med 2D-materialer er at den magnetiske signaturen til elektroner som respons på mikrobølgeeksitasjonen er for liten til å oppdage. Forskerteamet bestemte seg for å improvisere. I stedet for å direkte oppdage magnetiseringen av elektronene, målte de subtile endringer i elektronisk motstand, som ble forårsaket av endringene i magnetisering fra strålingen ved hjelp av en enhet produsert ved Institute for Molecular and Nanoscale Innovation at Brown. Disse små variasjonene i strømmen av de elektroniske strømmene gjorde det mulig for forskerne å bruke enheten til å oppdage at elektronene absorberte bildene fra mikrobølgestrålingen.
Forskerne var i stand til å observere ny informasjon fra eksperimentene. Teamet la for eksempel merke til at interaksjoner mellom fotonene og elektronene fikk elektronene i visse deler av systemet til å oppføre seg slik de ville gjort i et anti-ferromagnetisk system - noe som betyr at magnetismen til noen atomer ble kansellert av et sett med magnetiske atomer som er justert i motsatt retning.
Den nye metoden for å studere spinn i 2D-materialer og de nåværende funnene vil ikke være anvendelige for teknologi i dag, men forskerteamet ser potensielle anvendelser metoden kan føre til i fremtiden. De planlegger å fortsette å bruke metoden deres på vridd tolags grafen, men også utvide den til annet 2D-materiale.
"Det er et veldig mangfoldig verktøysett som vi kan bruke for å få tilgang til en viktig del av den elektroniske orden i disse sterkt korrelerte systemene og generelt for å forstå hvordan elektroner kan oppføre seg i 2D-materialer," sa Morissette.
Eksperimentet ble utført eksternt i 2021 ved Center for Integrated Nanotechnologies i New Mexico. Mathias S. Scheurer fra Universitetet i Innsbruck ga teoretisk støtte for modellering og forståelse av resultatet. Arbeidet inkluderte finansiering fra National Science Foundation, US Department of Defense og US Department of Energy's Office of Science.
####
For mer informasjon, klikk her.
Kontakter:
Juan Siliezar
Brown University
Kontor: 401-863-3766
Copyright © Brown University
Hvis du har en kommentar, vær så snill Kontakt oss.Utstedere av nyhetsutgivelser, ikke 7th Wave, Inc. eller Nanotechnology Now, er alene ansvarlig for nøyaktigheten av innholdet.
Relaterte linker |
Relaterte nyheter Press |
2 dimensjonale materialer
Gjennombrudd i de optiske egenskapene til MXenes - todimensjonale heterostrukturer gir nye ideer Kan 12th, 2023
Grafen vokser – og vi kan se det Mars 24th, 2023
HKUMed oppfinner et nytt todimensjonalt (2D) ultralydresponsivt antibakterielt nanoark for å effektivt adressere beinvevsinfeksjon Mars 24th, 2023
Nyheter og informasjon
Laser direkte skriving av Ga2O3/flytende metall-baserte fleksible fuktighetssensorer Kan 12th, 2023
Gjennombrudd i de optiske egenskapene til MXenes - todimensjonale heterostrukturer gir nye ideer Kan 12th, 2023
Grafen / grafitt
Grafen vokser – og vi kan se det Mars 24th, 2023
Govt.-Lovgivning / forskrift / Funding / Regler
Forskere ved Purdue oppdager at superledende bilder faktisk er 3D og lidelsesdrevne fraktaler Kan 12th, 2023
Optisk svitsjing med rekordhastigheter åpner døren for ultrarask, lysbasert elektronikk og datamaskiner: Mars 24th, 2023
Robotlarve demonstrerer ny tilnærming til bevegelse for myk robotikk Mars 24th, 2023
Halvledergitter gifter seg med elektroner og magnetiske momenter Mars 24th, 2023
Mulige futures
Forskere ved Purdue oppdager at superledende bilder faktisk er 3D og lidelsesdrevne fraktaler Kan 12th, 2023
Laser direkte skriving av Ga2O3/flytende metall-baserte fleksible fuktighetssensorer Kan 12th, 2023
Gjennombrudd i de optiske egenskapene til MXenes - todimensjonale heterostrukturer gir nye ideer Kan 12th, 2023
Ny design perovskitt elektrokjemisk celle for lys-emisjon og lys-deteksjon Kan 12th, 2023
Chip-teknologi
Laser direkte skriving av Ga2O3/flytende metall-baserte fleksible fuktighetssensorer Kan 12th, 2023
Gjennombrudd i de optiske egenskapene til MXenes - todimensjonale heterostrukturer gir nye ideer Kan 12th, 2023
funn
Laser direkte skriving av Ga2O3/flytende metall-baserte fleksible fuktighetssensorer Kan 12th, 2023
Gjennombrudd i de optiske egenskapene til MXenes - todimensjonale heterostrukturer gir nye ideer Kan 12th, 2023
Ny design perovskitt elektrokjemisk celle for lys-emisjon og lys-deteksjon Kan 12th, 2023
Kunngjøringer
Laser direkte skriving av Ga2O3/flytende metall-baserte fleksible fuktighetssensorer Kan 12th, 2023
Gjennombrudd i de optiske egenskapene til MXenes - todimensjonale heterostrukturer gir nye ideer Kan 12th, 2023
Ny design perovskitt elektrokjemisk celle for lys-emisjon og lys-deteksjon Kan 12th, 2023
Intervjuer / Bokanmeldelser / Essays / Rapporter / Podcasts / Journals / White papers / Poster
Forskere ved Purdue oppdager at superledende bilder faktisk er 3D og lidelsesdrevne fraktaler Kan 12th, 2023
Laser direkte skriving av Ga2O3/flytende metall-baserte fleksible fuktighetssensorer Kan 12th, 2023
Gjennombrudd i de optiske egenskapene til MXenes - todimensjonale heterostrukturer gir nye ideer Kan 12th, 2023
Ny design perovskitt elektrokjemisk celle for lys-emisjon og lys-deteksjon Kan 12th, 2023
Militær
Nytt eksperiment oversetter kvanteinformasjon mellom teknologier i et viktig skritt for kvanteinternett Mars 24th, 2023
Optisk svitsjing med rekordhastigheter åpner døren for ultrarask, lysbasert elektronikk og datamaskiner: Mars 24th, 2023
Halvledergitter gifter seg med elektroner og magnetiske momenter Mars 24th, 2023
Gjør dem tynne nok, og antiferroelektriske materialer blir ferroelektriske Februar 10th, 2023
- SEO-drevet innhold og PR-distribusjon. Bli forsterket i dag.
- PlatoAiStream. Web3 Data Intelligence. Kunnskap forsterket. Tilgang her.
- Minting the Future med Adryenn Ashley. Tilgang her.
- Kjøp og selg aksjer i PRE-IPO-selskaper med PREIPO®. Tilgang her.
- kilde: http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=57341
- : har
- :er
- :ikke
- :hvor
- 10
- 10.
- 2018
- 2021
- 27
- 2D
- 2D-materialer
- 3d
- a
- I stand
- adgang
- Ifølge
- nøyaktighet
- faktisk
- adresse
- avansert
- fremskritt
- AI
- justert
- tillater
- også
- an
- og
- aktuelt
- søknader
- Påfør
- tilnærming
- April
- ER
- rundt
- kunstig
- kunstig intelligens
- AS
- Assistent
- At
- forfatter
- basert
- BE
- fordi
- bli
- før du
- tro
- mellom
- BEIN
- Breaking
- Brown University
- men
- by
- som heter
- CAN
- kansellert
- karbon
- bære
- forårsaket
- årsaker
- sentrum
- viss
- CGI
- utfordre
- utfordringer
- Endringer
- klikk
- COM
- kommer
- kommentere
- markedsføring
- beregninger
- datamaskiner
- databehandling
- innhold
- fortsette
- konvertering
- kunne
- opprettet
- kreditt
- Gjeldende
- avtale
- debatt
- tiår
- besluttet
- Forsvar
- demonstrerer
- Avdeling
- Forsvarsdepartementet
- beskrive
- utforming
- utvikle
- enhet
- Enheter
- forskjellig
- vanskelig
- direkte
- retning
- direkte
- oppdage
- oppdaget
- diverse
- do
- ikke
- gjør
- Av
- effektivt
- elektrisitet
- elektronisk
- Elektronikk
- elektroner
- slutt
- energi
- energisløsing
- nok
- avgjørende
- etablerer
- Eter (ETH)
- alt
- spennende
- Expand
- eksperiment
- eksperimenter
- fascinerende
- Februar
- felt
- funn
- Først
- første gang
- fleksibel
- flyten
- fokuserte
- Til
- Forward
- funnet
- Fundament
- fra
- fullt
- finansiering
- framtid
- general
- gif
- gir
- Global
- oppgradere
- graphene
- Vokser
- HAD
- Ha
- hjelpe
- Hvordan
- http
- HTTPS
- identifisere
- if
- bilder
- viktig
- in
- Inc.
- inkludere
- inkludert
- utrolig
- informasjon
- Innovasjon
- f.eks
- i stedet
- Institute
- integrert
- Intelligens
- interaksjon
- interaksjoner
- internasjonalt
- inn
- IT
- DET ER
- bare
- nøkkel
- lab
- landemerke
- Siste
- lag
- føre
- Led
- i likhet med
- lenker
- langvarige
- Lot
- laget
- magnetisme
- større
- GJØR AT
- Mars
- materiale
- materialer
- Kan..
- betyr
- måle
- måling
- målinger
- mekanikk
- metode
- Mexico
- modellering
- molekyl~~POS=TRUNC
- mer
- mest
- Mystery
- nanoteknologi
- nasjonal
- Nasjonal vitenskap
- Natur
- nett
- aldri
- Ny
- nyheter
- roman
- nå
- kjernekraft
- observere
- of
- Office
- on
- ONE
- åpner
- or
- rekkefølge
- Origin
- Annen
- ut
- del
- fenomen
- Fotoner
- Bilder
- PHP
- fysisk
- Fysikk
- fly
- plato
- Platon Data Intelligence
- PlatonData
- vær så snill
- Post
- postet
- potensiell
- trykk
- Pressemelding
- probe
- Professor
- Propell
- egenskaper
- gi
- forutsatt
- publisert
- Quantum
- kvanteinformasjon
- kvantematerialer
- Kvantemekanikk
- spørsmål
- Stråling
- Lesning
- virkelig
- rekord
- relativt
- slipp
- Utgivelser
- forskning
- forsker
- forskere
- Motstand
- resonans
- svar
- ansvarlig
- resultere
- retur
- reversere
- ikke sant
- s
- Sa
- Spar
- Vitenskap
- forskere
- Søk
- seksjoner
- se
- Sees
- senior
- betjene
- sett
- bosetter
- Del
- signaturer
- Skilt
- liten
- So
- Soft
- løsning
- noen
- Spark
- hastigheter
- Snurre rundt
- stablet
- Begynn
- Trinn
- Still
- sterk
- struktur
- Student
- Studer
- Studerer
- send
- støtte
- rundt
- Bærekraft
- system
- Systemer
- takle
- lag
- teknologisk
- Technologies
- Teknologi
- Det
- De
- Fremtiden
- deres
- Dem
- deretter
- teoretiske
- Disse
- de
- denne
- De
- tid
- til
- i dag
- også
- Trevor
- prøvd
- to
- typisk
- oss
- USAs forsvarsdepartement
- forstå
- forståelse
- Universe
- universitet
- us
- bruke
- ved hjelp av
- vanligvis
- var
- Avfall
- Wave
- Vei..
- we
- var
- Hva
- når
- hvilken
- HVEM
- med
- uten
- Arbeid
- verden
- ville
- skriving
- Yahoo
- ennå
- du
- zephyrnet