首次在室溫下在石墨烯中看到電子渦旋

石墨烯是一種非常奇怪的材料。 它是組織成蜂巢晶格的單層碳原子。 它具有令人難以置信的強度，可以以破紀錄的方式傳導熱和電力。 電導率基於材料中電子的行為類似於黏性液體。 與任何液體一樣，都會形成漩渦。

然而，相信某件事應該發生和看到它是完全不同的事情。 研究人員必須使用高解析度磁場感測器。 該設備使他們能夠追蹤電子的行為。 漩渦通常最好出現在極低的溫度但即使在正常室溫下，該設備也足以發現它們。 研究人員以前從未在石墨烯中見過這些電子漩渦。

觀察漩渦意味著詳細觀察電子的運動。 他們追蹤了石墨烯中流動的電子產生的微小磁場。

測試對象的設定如下：將一條 1 微米寬的石墨烯條附著在 1.2 微米或 3 微米的圓盤上。 理論計算表明，渦旋會出現在較小的圓盤中，但不會出現在較寬的圓盤中。

“由於我們極其靈敏的傳感器和高空間分辨率，我們甚至不需要冷卻石墨烯，就能夠在室溫下進行實驗，” 蘇黎世聯邦理工學院的 Marius Palm 博士在一份報告中表示陳述。

研究小組看到的是電子流動的逆轉（渦流中物質的典型移動方式）。 正如預測的那樣，這種效應僅在較小的圓盤中可見。 在較大的一個中，電子流動沒有任何問題。

磁性感測器是一根尖端有缺陷的鑽石針，稱為氮空位。 透過使用雷射光束和微波脈衝，針可以對外部磁場極其敏感。 然而，它們需要非常靠近石墨烯帶才能接收電子的磁場。

？ 只有70奈米左右？ 我們能夠以小於一百奈米的分辨率使電子流可見，？ 帕姆解釋。

對於 1 微米（或 1,000 奈米）寬的條帶來說，100 奈米似乎不是一個令人難以置信的分辨率。 但這是這項工作的一個重要起點。 關於渦流的行為和原因還有很多東西需要了解，但能夠看到它們是首要任務。

“目前，電子渦流的探測還屬於基礎研究，仍然有很多懸而未決的問題，” 棕櫚補充道。

有關這一突破的論文發表在該雜誌上科學。