magiškas kampas

Pernai mokslininkų grupė pristatė fizikų bendruomenę sukrėtusių tyrimų rezultatus. Paaiškėjo, kad tik vieno atomo storio grafeno lakštai įgauna nepaprastų fizinių savybių, kai yra pasukami tinkamu „stebuklingu“ kampu vienas kito atžvilgiu (1).

Kovą vykusiame Amerikos fizikos draugijos susitikime Bostone, kur turėjo būti pristatytos šios perspektyvos tyrimų detalės, susirinko minia mokslininkų. Kai kurie mano, kad Masačusetso technologijos instituto mokslininkai atrado naujos eros pradžia.

Praėjusiais metais, fizikų komanda, vadovaujama Pablo Jarillo-Herrero, uždėjo porą grafeno lakštų vieną ant kito, atvėsino sistemą iki beveik absoliutaus nulio ir pasuko vieną lapą 1,1 laipsnio kampu į kitą. Mokslininkai pritaikė įtampą, o sistema tapo savotišku izoliatoriumi, kuriame pačių atomų ir dalelių sąveika trukdo judėti elektronams. Kai į sistemą buvo įvesta daugiau elektronų, sistema tapo superlaidininku, kuriame elektros krūvis galėjo judėti be pasipriešinimo..

— — Jarillo-Herrero pasakojo Gizmodo. —

Šie magiški kampinio sukimosi efektai yra susiję su vadinamuoju juostelės (muaro juostelės). Tai savotiškas juostelių raštas, sukurtas dėl dviejų tam tikru kampu pasuktų arba deformuojamų (iškraipytų vienas kito atžvilgiu) tinklelių trukdžių (superpozicijos). Jei, pavyzdžiui, vienas tinklelis dedamas ant lygaus paviršiaus, o kitas tinklelis pritvirtintas prie deformuoto objekto, tada atsiras muaro kutais. Jų raštas gali būti labai sudėtingas, o vieta priklausys nuo bandomojo objekto deformacijos.

MIT tyrėjų rezultatus pakartojo kelios komandos, nors tikrinimas vis dar vyksta, o fizikai vis dar tiria reiškinio esmę. Per pastaruosius metus arXiv serveryje pasirodė daugiau nei šimtas naujų straipsnių šia tema. Prisiminiau, kad teoretikai beveik prieš dešimt metų numatė naujų fizikinių efektų atsiradimą tokiose pasuktose ir susuktose grafeno sistemose. Tačiau fizikai vis dar nesupranta daugelio klausimų, susijusių su superlaidumo reiškinio kilme ir grafeno dielektrinių būsenų prigimtimi.

Pasak Harillo-Herrero, susidomėjimą šia tema lemia ir tai, kad pastaruoju metu „karštosios“ fizikos sekcijos, t.y. grafeno tyrimai ir kitos dvimatės medžiagos, topologinės savybės medžiagos (savybės, kurios nekinta nepaisant fizinių pokyčių), super šalta medžiaga ir nuostabu elektroniniai reiškiniaikurios atsiranda dėl elektronų pasiskirstymo kai kuriose medžiagose.

Tačiau pernelyg susijaudinus dėl naujo atradimo ir galimo jo pritaikymo elektroniniuose įrenginiuose, kai kurie faktai atšąla. Pavyzdžiui, magišku kampu pasukti grafeno lakštai turi palaikyti 1,7 laipsnio Kelvino temperatūrą virš absoliutaus nulio, ir pasirodo, kad jie „norėtų“ nebūti laikomi 1,1 laipsnio kampu – kaip ir du magnetai. nori paliesti vienas kitą tuos pačius polius. Taip pat suprantama, kad tokia plona medžiaga kaip vienas atomas yra sunku manipuliuoti.

Jarillo-Herrero savo atrastiems efektams sugalvojo pavadinimą ("tvistronika"?, "rotnikas"? - o gal "moristoriai", iš dryžių?). Panašu, kad pavadinimo prireiks, nes daugelis mokslo ir technologijų žmonių nori tyrinėti šį reiškinį ir ieškoti jam pritaikymų.