تويست، التأثير، وأريد الحصول على التيار

  • Dec 24, 2019

Tvistronika - الفرع من العلوم التي تحقق في مدى زاوية (ينحني) بين طبقات من المواد ثنائية الأبعاد يمكن أن تتغير خواصها الكهربائية. المواد مثل الجرافين، أظهر خصائص مختلفة جدا (قبل فائقة التوصيل عازلة) اعتمادا على زاوية بين الطبقات.

قصة

في عام 2007، اقترح عالم أنطونيو كاسترو نيتو من جامعة سنغافورة الوطنية أن ضغط اثنين قد يسبب أوراق المنحرفة من الجرافين الخواص الكهربائية الجديدة أيضا - أن الجرافين يمكن أن توفر المفتاح ل الموصلية الفائقة. لكنه لم الجمع بين هذه الأفكار.

وقد وضعت الأساس النظري Tvistroniki في المادة 2011 من تأليف آلان ماكدونالد، الذي اقترح أن بعض "ماجيك زاوية" يمكن أن يحدث تغييرا جذريا في كمية الطاقة من الإلكترونات الحرة اللازمة لحفر الأنفاق بين رقتين الجرافين.

وقد أكد هذه الفرضية من قبل بابلو Harillo-هيريرو وطلابه يوان كاو MIT، وكذلك - زملائهم من جامعة هارفارد والمعهد الوطني لعلوم المواد في تسوكوبا (اليابان). في عام 2018، وأكدوا أن الموصلية الفائقة موجودة في الجرافين طبقة ثنائية، حيث كانت طبقة واحدة ومن الزاوية في 1،1 درجة إلى أخرى، وتشكيل نمط حرير المواريه عند درجة حرارة 1.7 K (-274،45 ° C أو -456.61 ° F).

جعل يوان كاو جهازين طبقة مزدوجة أن تتصرف في مجال مغناطيسي ليس كما الموصلات، وكذلك العوازل. بعد زيادة قوة المجال، وأصبح الجهاز الثاني موصل جيد للكهرباء. منذ المتغير الوحيد - قوة الحقل المغناطيسي للأرض، ودراسة الموصلية الفائقة في الجرافين طبقة ثنائية وغني عن أسرع بكثير، وأنه هو - هو أكثر ملاءمة من العمل مع cuprate الكريستال متعددة العناصر (أملاح النحاس حامض).

أيضا، وأجريت التجارب باستخدام طبقات من الجرافين، وغيرها من المواد التي شكل heterostructure في شكل ورقة من سمك عدة ذرات، المكبوتة قوة خفيفة فان دير فال القوات.

على سبيل المثال، في مجلة «العلوم» لليوليو 2019 نشرت الدراسة التي تبين أن إضافة نيتريد البورون nanoreshetok بين طبقتين الجرافين تحت 1،17 درجة زاوية يثير آثار فريدة من نوعها مغنطة المدارية التي يمكن استخدامها لخلق ذاكرة الكم أجهزة الكمبيوتر. المتداخلة إجراء المزيد من الدراسات مزدوجة الطبقات طبقة الجرافين باستخدام التحليل الطيفي الإلكترون كشفت عن وجود علاقة قوية في الزاوية السحر.

وقد أدى نشر هذه الاكتشافات عددا من الأوراق النظرية التي تسعى الكتاب لفهم وتفسير هذه الظاهرة، وأعطى زخما لمجموعة من التجارب التي تستخدم فيها أرقام مختلفة من طبقات وزوايا التواء أخرى المواد.