maagiline nurk

Eelmisel aastal tutvustas teadlaste rühm füüsikaringkonda vapustanud uurimistulemusi. Selgus, et ainult ühe aatomi paksused grafeenilehed omandavad märkimisväärseid füüsikalisi omadusi, kui neid pöörata üksteise suhtes õige "maagilise" nurga all (1).

Märtsis toimunud Ameerika Füüsika Seltsi koosolekul Bostonis, kus tutvustati selle perspektiivi uurimistöö üksikasju, kogunes teadlasi. Mõned peavad Massachusettsi Tehnoloogiainstituudi teadlaste avastust uue ajastu algus.

Möödunud aastal füüsikute meeskond Pablo Jarillo-Herrero juhtimisel asetas paari grafeenilehti üksteise peale, jahutas süsteemi absoluutse nulli lähedale ja pööras üht lehte teise suhtes 1,1 kraadise nurga all. Teadlased rakendasid pinget ja süsteemist sai omamoodi isolaator, milles aatomite endi ja osakeste vaheline interaktsioon takistab elektronide liikumist. Kui süsteemi toodi rohkem elektrone, muutus süsteem ülijuhiks, milles elektrilaeng sai liikuda takistuseta..

— — opowiadał Jarillo-Herrero w serwisie Gizmodo. —

Need nurkpöörde maagilised mõjud on seotud nn triibud (muaree triibud). See on teatud tüüpi triibu muster, mis on loodud teatud nurga all pööratud või deformatsioonile allutatud (teise suhtes moonutatud) joonte võrgu interferentsi (superpositsiooni) tulemusena. Kui näiteks üks võrk asetada tasasele pinnale ja teine ​​võrk kinnitada deformeerunud objektile, siis tekivad muaree narmad. Nende muster võib olla väga keeruline ja asukoht sõltub testitava objekti deformatsioonist.

Mitu meeskonda on MIT-i teadlaste tulemusi dubleerinud, kuigi kontrollimine veel käib ja füüsikud alles uurivad nähtuse olemust. Viimase aasta jooksul on arXivi serverisse ilmunud üle saja uue selleteemalise artikli. Tuletasin meelde, et peaaegu kümme aastat tagasi ennustasid teoreetikud sellistes pööratud ja keerdunud grafeenisüsteemides uute füüsikaliste efektide ilmnemist. Füüsikud ei mõista aga endiselt paljusid küsimusi, mis puudutavad ülijuhtivuse nähtuse päritolu ja grafeeni dielektriliste olekute olemust.

Huvi teema vastu on Harillo-Herrero sõnul tingitud ka sellest, et viimasel ajal on "kuumad" füüsika lõigud, s.o. grafeeniuuringud ja muud kahemõõtmelised materjalid, topoloogilised omadused materjalid (omadused, mis ei muutu vaatamata füüsilistele muutustele), ülikülm aine ja imeline elektroonilised nähtusedmis tulenevad elektronide jaotumisest mõnes materjalis.

Kuid olles liiga põnevil uuest avastusest ja selle võimalikest rakendustest elektroonikaseadmetes, mõned faktid jahtuvad. Näiteks peavad maagilise nurga all pööratud grafeenilehed hoidma temperatuuri 1,7 kraadi Kelvinit üle absoluutse nulli ja selgub, et nad "eelistaks", et neid ei hoitaks 1,1 kraadise nurga all – täpselt nagu kaks magnetit ei hoia seda. tahavad üksteist puudutada samu pooluseid. Samuti on arusaadav, et nii õhukest materjali kui üks aatom on raske töödelda.

Jarillo-Herrero wymyślił dla odkrytych przez siebie efektów nazwę («twistronika»?, «obrotnika»? — a może «morystory», od prążków ?). Wygląda na to, że nazwa będzie potrzebna, bo wielu ludzi nauki i techniki chce badać to zjawisko i szukać dla niego zastosowań.