Şimdi Nanoteknoloji - Basın Bülteni: Araştırmacılar, Yeni Deneysel Yöntemle İlk Kez 2 Boyutlu Malzemelerdeki Spin Yapısını Araştırıyor: Brown Üniversitesi Araştırmacıları Tarafından Liderlik Edilen Bir Bilim Adamı Ekibi, "Sihirli Açılı" Grafendeki Spin Yapısını Gözlemleyerek Uzun Süredir Geçici Bir Çözüm Buldu İkili Alanda Duran Barikat

Plato tarafından yeniden yayınlandı

İzleyiciler: 0

Ana Sayfa > Basın > Araştırmacılar, yeni deneysel yöntemle ilk kez 2D malzemelerdeki spin yapısını araştırıyor: Brown Üniversitesi araştırmacıları liderliğindeki bir bilim insanı ekibi, "sihirli açılı" grafende spin yapısını gözlemleyerek, uzayda uzun süredir devam eden bir barikata geçici bir çözüm buldu. iki alan

Brown Üniversitesi araştırmacıları liderliğindeki bilim adamlarından oluşan bir ekip, "sihirli açılı" grafendeki spin yapısını gözlemleyerek, iki boyutlu elektronik alanında uzun süredir devam eden bir engele geçici bir çözüm buldu. KREDİ Jia Li/Brown Üniversitesi

Özet:
Yirmi yıldır fizikçiler, grafen gibi 2 boyutlu malzemelerde elektronların dönüşünü doğrudan manipüle etmeye çalıştılar. Bunu yapmak, süper hızlı, küçük ve esnek elektronik cihazların kuantum mekaniğine dayalı hesaplamalar yaptığı bir alan olan 2D elektroniğin gelişmekte olan dünyasında önemli ilerlemeler sağlayabilir.

Yeni deneysel yöntemle, araştırmacılar ilk kez 2D malzemelerdeki spin yapısını araştırıyorlar: Brown Üniversitesi araştırmacıları tarafından yönetilen bir bilim insanı ekibi, "sihirli açılı" grafende spin yapısını gözlemleyerek, sahada uzun süredir devam eden bir barikat için bir geçici çözüm buldu. iki

Providence, UR | 12 Mayıs 2023 tarihinde yayınlandı

Bilim adamlarının elektronların dönüşünü ölçtüğü tipik yöntem - fiziksel evrendeki her şeye yapısını veren temel bir davranış - genellikle 2B malzemelerde çalışmaz. Bu, malzemeleri tam olarak anlamayı ve bunlara dayalı teknolojik ilerlemeleri ilerletmeyi inanılmaz derecede zorlaştırıyor. Ancak Brown Üniversitesi araştırmacıları tarafından yönetilen bir bilim insanı ekibi, artık bu uzun süredir devam eden zorluğu aşmanın bir yolunu bulduklarına inanıyor. Çözümlerini Nature Physics'te yayınlanan yeni bir çalışmada açıklıyorlar.

Çalışmada, Sandia Ulusal Laboratuvarları'ndaki Entegre Nanoteknolojiler Merkezi'nden ve Innsbruck Üniversitesi'nden bilim adamlarını da içeren ekip, 2 boyutlu bir malzemede dönen elektronlar ile gelen fotonlar arasındaki doğrudan etkileşimi gösteren ilk ölçüm olduğuna inandıkları şeyi açıklıyor. mikrodalga radyasyonundan. Eşleşme olarak adlandırılan, mikrodalga fotonların elektronlar tarafından soğurulması, elektronların bu 2 boyutlu kuantum malzemelerde nasıl döndüklerinin özelliklerini doğrudan incelemek için yeni bir deneysel teknik oluşturuyor. araştırmacılara

Brown'da fizik profesörü yardımcısı ve araştırmanın kıdemli yazarı Jia Li, "Spin yapısı, bir kuantum fenomeninin en önemli parçasıdır, ancak bu 2B malzemelerde bunun için hiçbir zaman doğrudan bir araştırmamız olmadı" dedi. "Bu zorluk, son yirmi yıldır bu büyüleyici materyallerde dönüşü teorik olarak incelememizi engelledi. Artık bu yöntemi daha önce inceleyemediğimiz birçok farklı sistemi incelemek için kullanabiliriz.”

Araştırmacılar, ölçümleri “sihirli açı” bükülmüş iki katmanlı grafen adı verilen nispeten yeni bir 2D malzeme üzerinde yaptılar. Bu grafen bazlı malzeme, iki ultra ince karbon tabakası istiflendiğinde ve tam doğru açıda büküldüğünde yaratılır ve yeni çift katmanlı yapı, elektriğin direnç veya enerji israfı olmadan akmasına izin veren bir süper iletkene dönüşür. 2018'de yeni keşfedilen araştırmacılar, onu çevreleyen potansiyel ve gizem nedeniyle malzemeye odaklandı.

Li'nin Brown'daki laboratuvarında yüksek lisans öğrencisi olan ve çalışmayı yöneten Erin Morissette, "2018'de ortaya çıkan birçok önemli soru henüz yanıtlanmadı" dedi.

Fizikçiler genellikle elektronların dönüşünü ölçmek için nükleer manyetik rezonans veya NMR kullanırlar. Bunu, mikrodalga radyasyonu kullanarak bir örnek malzemedeki nükleer manyetik özellikleri uyararak ve ardından bu radyasyonun dönüşü ölçmek için neden olduğu farklı imzaları okuyarak yaparlar.

2D malzemelerle ilgili zorluk, mikrodalga uyarılmasına yanıt olarak elektronların manyetik imzasının tespit edilemeyecek kadar küçük olmasıdır. Araştırma ekibi doğaçlama yapmaya karar verdi. Elektronların manyetizasyonunu doğrudan tespit etmek yerine, Brown'daki Molecular and Nanoscale Innovation Enstitüsünde üretilen bir cihaz kullanarak radyasyondan kaynaklanan manyetizasyondaki değişikliklerin neden olduğu elektronik dirençteki ince değişiklikleri ölçtüler. Elektronik akımların akışındaki bu küçük varyasyonlar, araştırmacıların cihazı kullanarak elektronların mikrodalga radyasyonundan gelen fotoğrafları emdiğini tespit etmelerini sağladı.

Araştırmacılar deneylerden yeni bilgiler gözlemleyebildiler. Ekip, örneğin, fotonlar ve elektronlar arasındaki etkileşimlerin, sistemin belirli bölümlerindeki elektronların anti-ferromanyetik bir sistemde olduğu gibi davranmasına neden olduğunu fark etti; bu, bazı atomların manyetizmasının, bir dizi manyetik atom tarafından iptal edildiği anlamına gelir. ters yönde hizalanmıştır.

2B malzemelerde spini incelemek için yeni yöntem ve mevcut bulgular bugün teknolojiye uygulanamayacak, ancak araştırma ekibi yöntemin gelecekte yol açabileceği potansiyel uygulamaları görüyor. Metodlarını bükülmüş iki katmanlı grafene uygulamaya devam etmeyi ve aynı zamanda diğer 2D malzemelere genişletmeyi planlıyorlar.

Morissette, "Bu, güçlü bir şekilde ilişkili olan sistemlerdeki elektronik düzenin önemli bir kısmına erişmek ve genel olarak elektronların 2 boyutlu malzemelerde nasıl davranabileceğini anlamak için kullanabileceğimiz, gerçekten çeşitli bir araç setidir" dedi.

Deney, 2021'de New Mexico'daki Entegre Nanoteknolojiler Merkezi'nde uzaktan gerçekleştirildi. Innsbruck Üniversitesi'nden Mathias S. Scheurer, modelleme ve sonucun anlaşılması için teorik destek sağladı. Çalışma, Ulusal Bilim Vakfı, ABD Savunma Bakanlığı ve ABD Enerji Bakanlığı Bilim Ofisi tarafından sağlanan fonları içeriyordu.

####

Daha fazla bilgi için lütfen tıklayın okuyun

İletişim:
Juan Siliezar
Brown Üniversitesi
Ofis: 401-863-3766

Telif Hakkı © Brown Üniversitesi

Bir yorumunuz varsa, lütfen İletişim bize.

7th Wave, Inc. veya Nanotechnology Now değil, haber bültenleri yayıncıları yalnızca içeriğin doğruluğundan sorumludur.

Yer imi: