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曹原再获重大突破:连发两项成果,四层“魔角”扭曲石墨烯诞生!

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石墨烯由单层碳原子组成,呈六边形蜂窝状连接,结构简单,看起来很精致。自从2004年发现石墨烯以来,科学家们已经发现,石墨烯实际上非常坚固。虽然石墨烯不是一种金属,但其超高的导电率,比大多数金属都要好。2018年,以曹原(中国学者、麻省理工学院博士生(想必大家对曹原的大名已颇为熟悉,在此博科园就不复述了,我们重点看新研究成果))和巴勃罗·贾里洛-赫雷罗为首的麻省理工学院科学家发现:

当两张石墨烯以略有偏移的“魔角”角度堆叠在一起时,这种新的“扭曲”双层石墨烯结构既可以成为绝缘体,完全阻止电流通过材料,也可以成为超导体,能够让电子毫无电阻地流过。这是一个不朽的发现,还同时帮助开启了一个被称为“扭曲电子学”的新领域,即研究扭曲双层石墨烯和其他材料中的电子行为。现在,麻省理工学院曹原等科学家,在《自然》期刊上连发两项两篇新研究论文,报告了他们在石墨烯双向电子学方面的最新突破和进展。

曹原等第一项研究

曹原等麻省理工学院研究人员与魏茨曼科学研究所的合作者,首次对整个扭曲石墨烯结构进行了成像和绘制,分辨率足够精细,能够看到整个结构上局部扭曲角度的微小变化。结果显示,在结构内,石墨烯层之间的“魔角”角度略偏离平均偏移1.1度的区域。研究小组在0.002度的超高角分辨率下探测到了这些变化,这相当于能够从一英里外看到苹果相对于地平线的角度。

南阳股票开户研究发现,与扭曲角度范围较大的结构相比,角度变化范围较窄的结构,具有更明显的奇异特性,如绝缘性和超导性。麻省理工学院塞西尔和艾达·格林物理学教授Jarillo-Herrero说:这是第一次绘制出整个设备的地图,以了解设备中给定区域的扭曲角度。发现,可以有一点变化,但仍然可以表现出超导和其他奇异的物理特性,但不能太多,现在研究已经表征了可以有多少扭曲变化,以及有太多的退化效应是什么。

曹原等第二项研究

曹原等研究人员创造了一种新的扭曲石墨烯结构,其石墨烯不是两层,而是四层。研究观察到,与两层前身相比,新的四层“魔角”结构对某些电场和磁场更敏感。这表明,研究人员能够更容易和更可控地研究“魔角”石墨烯在四层体系中的奇异性质。中国学者、麻省理工学院博士生曹原说:这两项研究的目的是为了更好地理解“魔角”双电子设备令人费解的物理行为。

南阳股票开户一旦得以了解,物理学家相信这些设备可以帮助设计和设计新一代高温超导体,量子股票配资 处理的拓扑设备,以及低能量技术。自从曹原和团队首次发现“魔角”石墨烯以来,其科学家都欣然接受了观察和测量其性质的机会。有几个研究小组使用扫描隧道显微镜(STM)对石墨烯“魔角”结构进行了成像,扫描隧道显微镜是一种在原子水平上扫描表面的技术。


https://www.illumina.com.cn/techniques/sequencing/methylation-sequencing.html
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