
該材料可能在計算中具有一些有趣的應用。
圖片來源:Sampson Wilcox,RLE
馬薩諸塞州技術學院的研究人員發現了具有一些令人興奮的磁性特性和電子特性的石墨烯層配置,而電子特性則在材料中以前從未見過。
石墨烯是一種原子厚的碳層,本身俱有一些非常不尋常的特性。原子在六角形晶格中排列,材料非常強,可以傳輸電力。研究人員將石墨(鉛筆內的材料)拿出來,並將最薄的層分開。然後,他們以菱形的模式(例如傾斜的塊)安排了其中的五個,並測量了它們的特性。
首先,這款5層石墨烯具有特殊的磁性特性 - 稱為“多性性”狀態 - 非常罕見。如果非常規磁性還不夠,它也具有獨特的電子行為類型,該團隊稱為鐵valleytricity,這是多效狀態的原因。
麻省理工學院物理學助理教授Long Ju團隊負責人說:“石墨烯是一種引人入勝的材料陳述。 “您添加的每一層本質上都會給您一種新的材料。現在,這是我們第一次看到鐵石化烯中的鐵valleytricity和非常規的磁性。但是,我們看不到一,兩,三層或四層中的這種屬性。”
層的排列並將樣品放在絕對零的位置允許電子之間的相互作用。有量子交互作用,可以創造系統的整體行為。
Ju補充說:“在五層中,電子恰好處於晶格環境中,它們移動非常緩慢,因此它們可以有效與其他電子相互作用。” “那是電子相關效應開始占主導地位的時候,它們可以開始協調某些首選的鐵族順序。”
第一個鐵族特性是所有電子協調其軌道運動,類似於常規磁鐵電子沿其自旋對齊的方式。第二鐵屬性是關於“山谷”的兩個最低能量狀態,即電子在石墨烯中佔據。通常,電子不會區分一個或另一個。但是在5層材料中,他們選擇的是另一個。
這兩種特性導致了多種磁性的整體磁性 - 因此可以將磁場應用於材料以實現多個首選狀態。這些在具有比傳統材料和設備更高效率的應用中很有用。
Ju解釋說:“在一種材料中具有多種性能,這意味著,如果它可以節省能量和時間來編寫磁性硬盤驅動器,則與傳統設備相比,您也可以將信息的兩倍存儲。”
討論結果的論文發表在期刊上自然。