Суббота, 21 сентября 2019 16 +   Регистрация   Подписка на обновления  RSS  Обратная связь
18:05, 26 февраля 2019

Графит показал новый квантовый сюрприз


Исследователи из Университета Манчестера в Великобритании, возглавляемые доктором Артемом Мищенко, обнаружили квантовый эффект Холла в объемном графите — слоистом кристалле, состоящем из уложенных слоев графена.

Это неожиданный результат, потому что квантовый эффект Холла возможен только в так называемых двумерных (2-D) системах, где движение электронов ограничено плоскостью и должно быть запрещено в перпендикулярном направлении.

Физики также обнаружили, что материал ведет себя по-разному в зависимости от того, содержит ли он нечетное или четное количество графеновых слоев, даже когда количество слоев в кристалле превышает сотни. Работа является важным шагом к пониманию фундаментальных свойств графита, которые часто неправильно понимаются, особенно в последние годы.

В своей работе, опубликованной в Nature Physics, ученые исследовали устройства, сделанные из сколотых кристаллов графита, которые по существу не содержат дефектов. Исследователи сохранили высокое качество материала, также заключив его в другой высококачественный слоистый материал — гексагональный нитрид бора. Они сформировали свои устройства в форме стержня Холла, что позволило им измерить перенос электронов в тонком графите.

«Измерения были довольно просты», — объясняет Цзюнь Инь, первый автор статьи. «Мы пропустили небольшой ток вдоль стержня Холла, приложили сильное магнитное поле, перпендикулярное плоскости стержня Холла, а затем измерили напряжения, генерируемые вдоль и поперек устройства, чтобы извлечь продольное сопротивление и сопротивление Холла.»

«Мы были очень удивлены, когда увидели квантовый эффект Холла (QHE) — последовательность квантованных плато в сопротивлении Холла — с нулевым продольным сопротивлением в наших образцах. Они достаточно толстые, чтобы вести себя так же, как обычный объемный полуметалл, в котором QHE должно быть запрещено» — говорят исследователи.

Исследователи говорят, что QHE исходит из того факта, что приложенное магнитное поле заставляет электроны в графите перемещаться в уменьшенном измерении, причем проводимость допускается только в направлении, параллельном полю. Однако в достаточно тонких образцах это одномерное движение может стать квантованным благодаря образованию стоячих электронных волн. Таким образом, материал превращается из трехмерной электронной системы в двухмерную с дискретными энергетическими уровнями.

Еще одним большим сюрпризом является то, что QHE очень чувствительна к четному / нечетному числу слоев графена. Электроны в графите аналогичны электронам в графене и имеют две разновидности (называемые долинами). Стоячие волны, образованные электронами двух разных ароматов, располагаются на четных или нечетных пронумерованных слоях в графите. В пленках с четным числом слоев количество четных и нечетных слоев одинаково, поэтому энергии стоячих волн разных ароматов совпадают.

Источник: ab-news.ru
Telegram: Подписаться

0
Поделиться в соцсетях:

Об авторе: Dmitry Yoda

Помимо силы, мастер Йода очень увлекался блокчейном.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Нажимая кнопку [ОТПРАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ], Вы соглашаетесь на сбор и обработку своих персональных данных и подтверждаете ознакомление с политикой конфиденциальности!!!

Мы в соцсетях:
О проекте
Реклама и сотрудничество
Обратная связь
Поддержать проект

© 2017-2019 RuHash#
Интернет-медиа о мире высоких технологий

Новости, исследования, интересные события в мире науки и высоких технологий.
Актуальные темы: искусственный интеллект, блокчейн, нанотехнологии, роботы, нейронные сети, квантовый мир.

Дизайн и поддержка: GoodwinPress.ru


Политика конфиденциальности

Материалы, представленные на данном сайте, не являются офертой или рекомендацией к покупке или продаже каких-либо активов.
Копирование и распространение материалов с сайта ruhash.com разрешено только с указанием активной ссылки на RuHash#
как на источник. Указание ссылки является обязательным при копировании материалов в социальные сети или печатные издания.

Авторизация
*
*
Регистрация
*
*
*
Пароль не введен
captcha
Генерация пароля