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研究人员绘制出了石墨烯“魔法角度”的微小变化
研究人员绘制出了石墨烯“魔法角度”的微小变化
 
加入时间:2020-5-12 14:09:19 访问量:61
 

石墨烯是由六边形蜂窝状结构的单层碳原子构成的,其结构简单且看似精致。自2004年发现石墨烯以来,科学家们发现它实际上异常坚固。尽管石墨烯不是一种金属,但它的导电速度超高,比大多数金属都要快。

在2018年,麻省理工学院的科学家牵头Pablo Jarillo-Herrero和曹元发现两层石墨烯堆叠在一起时稍微抵消“魔法”的角度,新“扭曲”石墨烯结构可以成为绝缘体,完全阻止电流经材料,或自相矛盾的是,超导体,能够让电子穿越无阻力。这是一项具有里程碑意义的发现,帮助开创了一个名为“缠绕电子学”(twistronics)的新领域,即研究扭曲石墨烯和其他材料的电子行为。

现在,麻省理工学院的研究小组在本周的《自然》杂志上发表了两篇论文,报告了他们在石墨烯缠绕电子学方面的最新进展。

在第一项研究中,研究人员与魏茨曼科学研究所(Weizmann Institute of Science)的合作者首次以足够高的分辨率对整个扭曲的石墨烯结构进行了成像和绘图,他们能够看到整个结构的局部扭曲角有非常微小的变化。

结果显示,在结构内部,石墨烯层之间的夹角略微偏离平均偏移量1.1度。

研究小组以0.002度的超高角度分辨率检测到了这些变化。这相当于从一英里外就能看到苹果与地平线的角度。

他们发现,角度变化范围较小的结构与扭转角度变化范围较大的结构相比,具有更明显的奇异性质,例如绝缘和超导性。

麻省理工学院的物理学教授Jarillo-Herrero和Ida Green说:“这是第一次一个完整的设备被设计出来,来观察设备中给定区域的扭转角。”“我们看到,你可以有一点点的变化,仍然显示超导性和其他奇异的物理,但它不能太多。我们现在已经描述了你可以有多少扭曲的变化,以及有太多扭曲的退化效果是什么。”

资讯来源:http://news.mit.edu/


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