對於很大程度上存在的東西,石墨烯似乎無處不在。超薄的“奇蹟材料”不僅以其而聞名令人難以置信的力量,但也是其獨特的,通常令人驚訝的熱磁特性的混合物。
最近,當科學家堆疊時,已經在石墨烯研究中進行了許多最奇怪的實驗發現彼此的單獨石墨烯層。當普通材料這樣結合時,什麼也沒發生,但是即使將幾張石墨烯分層在一起產生異常和意外的電子狀態。
現在,新研究在哥倫比亞大學和華盛頓大學的研究人員的帶領下,當石墨烯的單原子格子彼此接觸時,發現了這種行為的另一個發生率。
“我們想知道,如果將石墨烯單層和雙層組合到扭曲的三層系統中,會發生什麼,”說哥倫比亞大學物理學家Cory Dean。
“我們發現,改變石墨烯層的數量會賦予這些複合材料的一些令人興奮的新屬性,而以前從未見過。”
近年來,在調查石墨烯分層的影響時,科學家們發現,將其中一層稍微扭曲了 - 以至於這兩個床單以略微偏移的角度休息 - 產生了所謂的扭曲的“魔術角”結構,這可以在成為絕緣體和超導體(要么阻止電流流過材料,要么沒有阻力促進)。
在新作品中,Dean和他的團隊進行了三層石墨烯系統的實驗,該系統由單個單層紙構造,堆疊在雙層板上,然後扭曲約1度。
當受到極度冷的溫度時,僅比絕對零溫度幾度,扭曲的單層 - 比利碼石墨烯(TMBG)系統顯示出一系列絕緣狀態,可以由應用於結構的電場控制。
根據所施加的電場的方向,TMBG的絕緣能力改變了,類似於扭曲的雙層石墨烯,當該田指向單層板時。
但是,當磁場逆轉時,指向雙層板時,絕緣狀態類似於由扭曲的雙重雙層系統組成的四層石墨烯結構。
但是,這並不是所有的團隊。在實驗中,團隊檢測到一種罕見的磁性形式直到最近才發現。
“我們觀察到在傳導帶的四分之一填充物以及相關的異常效應中,電氣可調節的鐵磁學的出現“研究人員在論文中寫道。
這大廳效應傳統上,指磁場的存在何時可以偏轉電壓,而相關現象稱為量子廳效應- 在像石墨烯之類的二維電子系統中可見 - 產生異常,其中效果的擴增以量化步驟跳躍,而不是直線性增加。
最近的研究發現了這種磁性石墨烯系統結合了硝酸硼晶體。
不過,在這裡,物理學家第一次創造了相同的異常現象,只是這次,他們本身就用石墨烯做了某種方式,這是鑑於我們要處理的原子,這是相當不錯的。
“純碳不是磁性的,”揚科維茨說。 “值得注意的是,我們可以通過以正確的扭曲角度安排我們的三個石墨烯片來設計這一屬性。”
調查結果報告在自然物理學。