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量子材料的探索可能会受益于石墨烯的弯曲

信息来源:星火计划 发布时间:【2020-08-13 】 点击次数:
根据Rutgers领导的研究,石墨烯是铅笔中使用的极薄的二维石墨层,当附着在平面上时冷却时会弯曲,产生漂亮的褶皱图案,这可能有利于寻找新型量子材料和超导体。该杂志自然。
 
量子材料拥有具有特殊性质的强相互作用电子,例如纠缠的轨迹,可以为超快速量子计算机提供构建基础。它们还可以成为超导体,可以通过提高输电和电子设备的效率来降低能耗。
 
“我们在石墨烯中发现的屈曲模仿了当今巨大的磁场效果,而这种磁场是当今的磁体技术无法实现的,从而导致了材料电子性能的巨大变化。”,第一作者,新罗宾斯大学罗格斯大学艺术与自然科学学院物理与天文学系理事会教授伊娃·安德烈(Eva Y. Andrei)说,“层压在柔性材料上的石墨烯等坚硬薄膜的屈曲正在兴起。作为具有许多重要应用的可伸缩电子设备的平台,包括类似眼睛的数码相机,能量收集,皮肤传感器,诸如微型机器人和智能外科手套的健康监控设备。我们的发现为控制纳米机器人的设备的开发开辟了道路,这种设备可能有一天在生物学诊断和组织修复中发挥作用。”
 
科学家研究了屈曲的石墨烯晶体,它们的性质在冷却时会发生根本性变化,从而产生本质上具有电子的新材料,这些电子会放慢速度,彼此了解并发生强烈相互作用,从而使诸如超导性和磁性等令人着迷的现象出现。 。
 
通过高科技成像和计算机模拟,科学家们发现,石墨烯放置在由二硒化铌制成的平坦表面上,当冷却至比绝对零值高4度时会发生弯曲。对于石墨烯中的电子,屈曲产生的山地和山谷地貌表现为巨大的磁场。这些伪磁场是一种电子幻觉,但它们却充当了真正的磁场。
 
她说:“我们的研究表明,二维材料的屈曲会极大地改变其电子性能。”
 
根据安德烈(Andrei)的说法,下一步包括开发方法来设计具有新颖电子和机械特性的弯曲二维材料,这对纳米机器人学和量子计算将是有益的。
 
第一作者是茅金海,他以前是物理与天文学系的研究员,现在是中国科学院大学的研究员。

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