Prilagajanje velikega površinskega psevdomagnetnega polja v grafenu na kristalu z različno simetrijo

JASMIN MEŠANOVIĆ: PRVI VIJOL'ČNI VTISI (Junij 2019).

Anonim

Raziskovalci na Univerzi v Singapurju so odkrili preprosto in učinkovito metodo za izdelavo velikega površinskega psevdomagnetnega polja (PMF) na grafinu in pokazali, kako se lahko nastavi z želeno prostorsko porazdelitvijo in intenzivnostjo za shranjevanje podatkov in logične aplikacije ("Prilagoditveni vzorec pseudo-magnetna polja na grafenu in črni fosforjevi heterostrukturi ").

Področje elektronike se osredotoča na nadzor in izkoriščanje lastnosti elektronov. Za proučevanje ali spreminjanje lastnosti teh elektronov pri kvantnem režimu je potrebno uporabiti magnetno polje.

Drug način za dosego tega učinka je, da v grafenu ustvarimo posebno vrsto sevanja, kjer se elektroni obnašajo kot da so pod vplivom zunanjega uporabljenega magnetnega polja. V tem primeru se fizično ne uporablja nobeno magnetno polje, kar je razloženo s prisotnostjo sevov PMF.

Elektroni imajo dodatno stopnjo svobode (neodvisni parameter, ki opisuje elektronsko stanje), razen njegovega polnjenja. Te so znane kot stopnja vrtljajev in doline. Doline so največje in najmanjše energije elektronov v kristalni trdni snovi. Metoda za nadzor elektronov v različnih dolinah se lahko potencialno uporablja za razvoj učinkovitejših računalniških tehnologij.

Strain-induced PMF-jev v grafenu so bili raziskani kot obetaven pristop, da bi razvaljali doline v grafenu in svoje enakovredne enakovredne energije ustvarili zanimivo fiziko, kot je dolini polarizirani tok. Mnogi raziskovalci so privlačili ogromni PMF-ji (do 300 teslasov), ki so jih opazili v neplaniranih, napetih grafenskih nanostrukturah, kot so grafene nanobubljike.

Vendar se ti porazdelijo naključno in niso praktično izvedljivi. Čeprav teorija napoveduje, da so sevi s trikotno simetrijo sposobni ustvarjati PMF v materialih, trenutno ni znane eksperimentalne tehnike, ki bi lahko ustvarila specifično teksturo seva, da bi ustvarila enoten PMF z želeno prostorsko porazdelitvijo in intenzivnostjo.

Ekipa, ki jo vodijo Prof LOH Kian Ping s Kemijskega oddelka in Center za napredne 2-D materiale, je NUS odkril način generiranja PMF-jev na grafenu s prekrivanjem grafena na črnem fosforju (BP), da bi oblikovali grafen-on-BP heterostrukturo. Raziskovalna ekipa vključuje tudi površinsko kemijo prof. LU Jiong in teoretik prof. Adam SHAFFIQUE iz NUS. Velika neusklajenost rešetk in strižni sevanje, ki jih nalagajo rešetke druga na drugo, povzročajo PMF-je na grafenu, ki jih je mogoče neposredno izmeriti s pomočjo mikroskopije za skeniranje tunela.

Poleg tega so odkrili način prilagajanja intenzitete in prostorske porazdelitve PMF na grafenu s spreminjanjem kota vrtenja med kristalografskimi smeri grafena in BP. Ko se v prisotnosti PMF uporablja zunanji magnetno polje, lahko v električnih transportnih meritvah ustvarijo dve vrsti neekvivalentnih tokov, ki jih imenujemo dolini polarizirani tok.

Prof. Loh je dejal: "Nadzorni PMF-ji na nanometrski napravi omogočajo testiranje naslednje ekstremne fizike: Prvič, polja PMF lahko služijo kot energetske ovire za učinkovito omejitev tokov v enodimenzionalni kanal. Poleg tega se lahko razvijejo dolini filtri na podlagi Polarizacija doline. Pomembno je, da je za izdelavo velikega območja PMF primerna zapletena struktura seva, ki se tvori s postavitvijo heksagonalnega kristala (grafena) na ortorhombični kristal (BP).

Posledica tega je, da obstajajo druge kombinacije dvodimenzionalnih kristalov, ki še niso bili odkriti. Naša študija tako odpira nove priložnosti za senzorsko inženirstvo s ciljem prilagajanja prostorske porazdelitve in intenzivnosti PMF-jev. "

menu
menu