Useful content

Anomální magnet vyrobený ze zkrouceného grafenu

click fraud protection
Kroucený grafen - abstraktní obraz
Kroucený grafen - abstraktní obraz

V dalších experimentech s dvouvrstvým grafenem, který byl předběžně upnut mezi listy nitridu boru, se ukázalo, že fixuje přechod látky do magnetického stavu.

Vzhledem k tomu, že bylo možné tento jev opravit, bylo možné potvrdit přítomnost anomální Hallův jev a anomální magnetická hystereze. Vysvětlovalo to nejvzácnější jev - orbitální feromagnetismus.

Data výzkumu byla publikována ve vědeckém časopise Věda.

Co je to grafen

Grafen je skutečně jedinečný materiál, který je alotropickou modifikací čištěného uhlíku, kterým je plochý hexagonální krystal.

Struktura grafenu

A tato látka má v několika kategoriích neobvyklé parametry. Vědci z celého světa proto provádějí celou řadu experimentů s grafenem, aby dále rozšířili spektrum neobvyklých vlastností.

Jen před pár lety tedy bylo zjištěno, že grafen má jedinečné vlastnosti vodivosti jako výsledek experimentů s úhlem otáčení vrstev v takzvaném „magickém“ úhlu vůči sobě navzájem.

Fyzika tohoto objevu souvisela s vytvořením superlattice (opakující se moaré vzor).

instagram viewer

Tento objev doslova vyhodil do vzduchu vědeckou komunitu a téměř všechny laboratoře začaly aktivně experimentovat se zkrouceným grafenem.

Moaré vzor

Nový objev

Mezinárodní vědecká skupina složená z amerických a japonských specialistů pod vedením Davida Goldhabera-Gordona (Stanford University), plánovala pouze opakovat experiment svých kolegů, aby znovu vytvořila podmínky supravodivosti dvouvrstvý grafen.

V průběhu experimentu však byla objevena zcela nová vlastnost materiálu.

Jak se ukázalo, s určitým naplněním zón elektrické energie byl zaznamenán silný účinek Hall (tvorba rozdílu příčného potenciálu při průchodu elektrickým materiálem proud).

Hallův jev se obvykle vytváří pouze v přítomnosti vnějšího zdroje magnetického pole. Ale během experimentu nebyl žádný takový zdroj a ukázalo se, že vědecká skupina zaznamenala anomální Hallův efekt, a magnetické pole bylo vytvořeno přímo v materiálu, jehož feromagnetická povaha byla potvrzena fixací hystereze.

Jak to všechno funguje

Grafen

Vědci vysvětlili tento neobvyklý účinek následovně:

V jistém způsobem zkrouceném grafenu vznikl plochý energetický pás, kde jsou částice vybaveny účinnou nulovou energií. V této zóně dochází k pohybu bez vzájemné interakce s ostatními prvky. To je to, co určuje supravodivé vlastnosti materiálu.

To znamená, že každá jednotková buňka vytvořené superlattice obsahuje čtyři elektrony s dvojicemi různých spinových a orbitálních stavů.

Bylo tedy možné zjistit, že naplnění superlattické zóny o 3⁄4 je přesně zodpovědné za vznik magnetismu.

Důležitá poznámka. Mělo by být zřejmé, že plnění 3⁄4 znamená skutečnost, že elektronová organizace zaručuje, že tři zóny jsou zcela naplněny a čtvrtá zůstává nevyplněna.

Ukázalo se tedy, že elektrony jsou polarizovány ve spinových a orbitálních stavech. To je zodpovědné za vznik anomálního Hallova jevu, který byl objeven v důsledku experimentů.

Proč se to stalo možným

Tento efekt byl možný, protože byly provedeny pouze dvě změny, a to:

  • Vedle grafenové vrstvy vědci přemístili také pevnou vrstvu nitridu boru.
  • Rovněž byl zvolen úhel otočení 1,2 stupně (dříve byl úhel 1,1 stupně).
Superpozice dvou otočených grafénových mřížek v tomto úhlu vytváří moaré „vzory“

Otevírací vyhlídky

I když je generované pole extrémně malé, lze ho použít i v praxi. Například na základě tohoto efektu můžete vytvořit nová úložná zařízení, kde k fixaci informací dochází v takzvaných magnetických bitech, které se navzájem neovlivňují.

Kolik dalších objevů vědci provedou studiem grafenu, není známo. Nejdůležitější je, aby (objevy) našli své uplatnění v každodenním životě a byly užitečné pro společnost.

Pokud se vám materiál líbil, lajkněte a přeposílejte tento článek. Děkuji za pozornost!

Původní článek je zveřejněn na webových stránkách https://energofiksik.com/

Proč pluh na podzim? hnojení

Proč pluh na podzim? hnojení

Chtěl bych mít větší pravděpodobností dokončit veškeré zeleniny, zahradní práce a dýchat. Země v ...

Přečtěte Si Více

TEPLOBLOK - vlastnosti materiálu, osobní zkušenosti

TEPLOBLOK - vlastnosti materiálu, osobní zkušenosti

Kromě homogenních zdicích materiálů, jako jsou cihly nebo různé bloky na bázi cementu, v poslední...

Přečtěte Si Více

Jak slepé oblasti domácí a proč je to potřeba

Jak slepé oblasti domácí a proč je to potřeba

Dobrý den, milí čtenáři. V tomto článku budu mluvit o tom, jak slepá oblast domov a co to bylo pr...

Přečtěte Si Více

Instagram story viewer