11年2023月XNUMX日(Nanowerk新闻) 二十年来,物理学家一直试图直接操纵二维材料中的电子自旋,例如 石墨烯. 这样做可能会在新兴的二维电子领域引发重大进展,二维电子领域是一个超快速、小型和灵活的电子设备基于量子力学进行计算的领域。 阻碍的是,科学家测量电子自旋的典型方法——一种赋予物理宇宙中一切事物结构的基本行为——通常不适用于 2D材料. 这使得完全理解这些材料并推动基于它们的技术进步变得异常困难。 但由布朗大学研究人员领导的一组科学家认为,他们现在有办法解决这一长期存在的挑战。 他们在发表于 的一项新研究中描述了他们的解决方案 自然物理学 (“狄拉克复兴驱动扭曲双层石墨烯的共振响应”).
在这项研究中,研究人员描述了他们认为是第一个显示二维材料中旋转的电子与来自微波辐射的光子之间的直接相互作用的测量结果。 (图片:Jia Li,布朗大学)在这项研究中,该团队——还包括来自桑迪亚国家实验室综合纳米技术中心和因斯布鲁克大学的科学家——描述了他们认为是第一个显示纳米技术之间直接相互作用的测量结果。在二维材料中旋转的电子和来自微波辐射的光子。 称为耦合,电子对微波光子的吸收建立了一种新的实验技术,用于直接研究电子如何在这些二维量子材料中旋转的特性 - 可以作为开发基于这些材料的计算和通信技术的基础,给研究人员。
“自旋结构是量子现象中最重要的部分,但我们从未真正在这些二维材料中对其进行过直接探测,”布朗大学物理学助理教授、该研究的资深作者 Jia Li 说。 “在过去的二十年里,这一挑战使我们无法从理论上研究这些迷人材料的自旋。 我们现在可以使用这种方法来研究我们以前无法研究的许多不同系统。” 研究人员对一种称为“魔角”扭曲双层石墨烯的相对较新的二维材料进行了测量。 这种基于石墨烯的材料是在两片超薄碳层堆叠并扭曲成恰好角度时产生的,将新的双层结构转化为超导体,使电流无阻力或能量浪费地流动。 2018 年刚刚发现,研究人员将重点放在这种材料上,因为它具有潜力和神秘性。
“2018 年提出的许多主要问题仍未得到解答,”领导这项工作的布朗大学李实验室的研究生 Erin Morissette 说。
物理学家通常使用核磁共振或 NMR 来测量电子的自旋。 他们通过使用微波辐射激发样品材料中的核磁特性,然后读取这种辐射引起的不同特征来测量自旋来做到这一点。
二维材料的挑战在于电子响应微波激发的磁特征太小而无法检测。 研究小组决定即兴发挥。 他们没有直接检测电子的磁化,而是测量了电子电阻的细微变化,这是由使用布朗分子和纳米创新研究所制造的设备从辐射引起的磁化变化引起的。 电流流动的这些微小变化使研究人员能够使用该设备检测电子正在吸收微波辐射的照片。
研究人员能够从实验中观察到新信息。 例如,该团队注意到,光子和电子之间的相互作用使系统某些部分的电子表现得像在反铁磁系统中一样——这意味着一些原子的磁性被一组磁性原子抵消了反方向对齐。
研究二维材料自旋的新方法和目前的研究结果不适用于今天的技术,但研究团队看到了该方法在未来可能带来的潜在应用。 他们计划继续将他们的方法应用于扭曲的双层石墨烯,但也将其扩展到其他二维材料。
“这是一个非常多样化的工具集,我们可以使用它来访问这些强相关系统中电子顺序的重要部分,并且通常可以了解电子在二维材料中的行为方式,”Morissette 说。
该实验于 2021 年在新墨西哥州的综合纳米技术中心远程进行。 马蒂亚斯 S。
- SEO 支持的内容和 PR 分发。 今天得到放大。
- 柏拉图爱流。 Web3 数据智能。 知识放大。 访问这里。
- 与 Adryenn Ashley 一起铸造未来。 访问这里。
- 使用 PREIPO® 买卖 PRE-IPO 公司的股票。 访问这里。
- Sumber: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=62979.php
- :具有
- :是
- :不是
- :在哪里
- 10
- 11
- 2018
- 2021
- 2D
- 2D材料
- 7
- 8
- 9
- a
- Able
- ACCESS
- 根据
- 进步
- 对齐的
- 允许
- 还
- an
- 和
- 相应
- 应用领域
- 使用
- 保健
- 围绕
- AS
- 助理
- At
- 作者
- 基于
- BE
- 因为
- before
- 相信
- 之间
- 布朗大学
- 但是
- by
- 被称为
- CAN
- 取消
- 碳
- 携带
- 造成
- 原因
- Center
- 一定
- 挑战
- 更改
- 未来
- 计算
- 继续
- 转换
- 可以
- 创建
- 电流
- 日期
- 几十年
- 决定
- 描述
- 发展
- 设备
- 设备
- 不同
- 难
- 直接
- 方向
- 直接
- 发现
- 不同
- do
- 不会
- 做
- 驾驶
- 电力
- 电子
- 电子
- 电子
- 能源
- 能源浪费
- 必要
- 建立
- 一切
- 令人兴奋的
- 扩大
- 实验
- 实验
- 迷人
- 部分
- 发现
- (名字)
- 第一次
- 柔软
- 流
- 重点
- 针对
- 向前
- 基金会
- 止
- 充分
- 未来
- 其他咨询
- 给
- 毕业
- 石墨烯
- 民政事务总署
- 有
- 创新中心
- HTTPS
- 图片
- 重要
- in
- 包括
- 令人难以置信
- 信息
- 創新
- 例
- 代替
- 研究所
- 集成
- 相互作用
- 互动
- 成
- IT
- 它的
- JPG
- 只是
- 键
- 实验室
- (姓氏)
- 层
- 铅
- 导致
- 喜欢
- 占地
- 制成
- 磁
- 主要
- 制作
- 材料
- 物料
- 意
- 衡量
- 数据监测
- 测量
- 机械学
- 方法
- 墨西哥
- 中间
- 造型
- 分子
- 最先进的
- 神秘
- National
- 决不要
- 全新
- 小说
- 现在
- 核
- 观察
- of
- on
- 一
- or
- 秩序
- 其他名称
- 输出
- 部分
- 现象
- 光子
- 图片
- PHP
- 的
- 物理
- 计划
- 柏拉图
- 柏拉图数据智能
- 柏拉图数据
- 潜力
- 探测器
- 教授
- 推进
- 提供
- 出版
- 量子
- 量子材料
- 量子力学
- 有疑问吗?
- 辐射
- 阅读
- 真
- 相对
- 研究
- 研究人员
- 抵制
- 谐振
- 响应
- 导致
- 反转
- 右
- s
- 说
- 科学家
- 部分
- 看到
- 前辈
- 服务
- 集
- 签名
- 小
- So
- 方案,
- 一些
- 火花
- 纺
- 堆叠
- 仍
- 非常
- 结构体
- 学生
- 学习
- 留学
- SUPPORT
- 周围
- 系统
- 产品
- 团队
- 技术性
- 技术
- 专业技术
- 这
- 未来
- 其
- 他们
- 然后
- 理论
- 博曼
- 他们
- Free Introduction
- 那些
- 次
- 至
- 今晚
- 也有
- 尝试
- 二
- 普遍
- 理解
- 理解
- 宇宙
- 大学
- us
- 使用
- 运用
- 平时
- 是
- 废物回收
- 方法..
- we
- 为
- 什么是
- ,尤其是
- 这
- WHO
- 也完全不需要
- 工作
- 世界
- 将
- 但
- 和风网