Anomalni magnet izrađen od uvijenog grafena

U sljedećim pokusima s dvoslojnim grafenom, koji je prethodno stegnut između listova bor-nitrida, pokazalo se da popravlja prijelaz tvari u magnetsko stanje.

Zbog činjenice da je bilo moguće popraviti ovu pojavu, bilo je moguće potvrditi prisutnost anomalni Hallov efekt i anomalna magnetska histereza. Objasnio je to najrjeđi fenomen - orbitalni feromagnetizam.

Podaci istraživanja objavljeni su u znanstvenom časopisu Znanost.

Što je grafen

Grafen je uistinu jedinstveni materijal, koji je alotropna modifikacija pročišćenog ugljika, koji je ravni heksagonalni kristal.

A ova je tvar u nekoliko kategorija obdarena neobičnim parametrima. Stoga znanstvenici širom svijeta provode široku paletu eksperimenata s grafenom kako bi dodatno proširili spektar neobičnih svojstava.

Tako je prije samo nekoliko godina otkriveno da grafen ima jedinstvena svojstva vodljivosti kao rezultat eksperimenata s kutom rotacije slojeva pod takozvanim "čarobnim" kutom jedan prema drugome.

Fizika ovog otkrića bila je u korelaciji s stvaranjem superrešetke (ponavljajući moire obrazac).

Ovo je otkriće doslovno diglo u zrak znanstvenu zajednicu i gotovo su svi laboratoriji počeli aktivno eksperimentirati s uvijenim grafenom.

Novo otkriće

Međunarodna znanstvena skupina koju su činili američki i japanski stručnjaci na čelu s Davidom Goldhaber-Gordonom (Sveučilište Stanford), planirala je samo ponoviti eksperiment svojih kolega kako bi ponovno stvorila uvjete supravodljivosti dvoslojni grafen.

No tijekom eksperimenta otkriveno je potpuno novo svojstvo materijala.

Kako se ispostavilo, određenim punjenjem zona električne energije zabilježen je snažan učinak Hall (nastanak poprečne razlike potencijala pri prolasku kroz materijal električnog Trenutno).

U pravilu se Hallov efekt formira samo u prisutnosti vanjskog izvora magnetskog polja. No tijekom eksperimenta nije bilo takvog izvora i ispada da je znanstvena skupina zabilježila anomalni Hallov efekt, i magnetsko polje nastalo je izravno u materijalu čija je feromagnetska priroda potvrđena fiksacijom histereza.

Kako to sve funkcionira

Znanstvenici su ovaj neobični učinak objasnili na sljedeći način:

U grafenu uvijenom na određeni način nastala je ravna energetska traka, gdje su čestice obdarene efektivnom nultom energijom. U ovom se području kretanje događa bez međusobne interakcije i ostalih elemenata. To je ono što određuje supravodljiva svojstva materijala.

To znači da svaka jedinična stanica formirane superrešetke sadrži četiri elektrona s parovima različitih spin i orbitalnih stanja.

Tako je bilo moguće utvrditi da je punjenje zone superrešetke za 3⁄4 upravo odgovorno za stvaranje magnetizma.

Važna nota. Treba shvatiti da punjenje od 3⁄4 znači činjenicu da organizacija elektrona osigurava da su tri zone potpuno ispunjene, a četvrta ostaje neispunjena.

Dakle, ispada da su elektroni polarizirani u spin i orbitalnim stanjima. To je odgovorno za stvaranje anomalnog Hallovog efekta, koji je otkriven kao rezultat eksperimenata.

Zašto je to moguće

Ovaj je učinak postao moguć jer su napravljene samo dvije promjene, i to:

• Osim sloja grafena, znanstvenici su istisnuli i fiksni sloj bor-nitrida.
• Odabran je i kut uvijanja od 1,2 stupnja (prethodno je kut bio 1,1 stupanj).

Izgledi za otvaranje

Iako je generirano polje izuzetno malo, ono se također može koristiti u praksi. Tako, na primjer, na temelju ovog učinka možete stvoriti nove uređaje za pohranu, gdje se fiksiranje informacija odvija u takozvanim magnetskim bitovima, koji međusobno ne utječu.

Koliko će još otkrića doći do znanstvenika proučavanjem grafena, nije poznato. Najvažnije je da oni (otkrića) pronađu svoju primjenu u svakodnevnom životu i da budu korisni društvu.

Ako vam se svidio materijal, lajkajte i objavite ovaj članak. Hvala na pažnji!

Izvorni članak objavljen je na web mjestu https://energofiksik.com/