Новый взгляд на электронные взаимодействия в графене

0 951

в графене — захватили воображение ученых-физиков — они движутся со скоростью света и ведут себя так, как будто у них нет массы. Теперь ученые из Вашингтонского университета в Сент-Луисе продемонстрировали, как рассматривать многочастичные взаимодействия в графене с использованием инфракрасного света. Исследование будет представлено на заседании Американского физического общества на этой неделе в Лос-Анджелесе.

Глубоко в подвале Вашингтонского университета Кроу, исследовательская группа под руководством Эрика Хенриксена, доцента физики, проводит свою работу в лаборатории, охлажденной до нескольких градусов выше абсолютного нуля. Они используют небольшую щепотку графена, зажатую между двумя кристаллами нитрида бора и помещенными поверх кремниевой пластины; при длине приблизительно 16 мкм, весь размер материала составляет менее одной шестой размера человеческого волоса.

«Здесь мы построили систему, которая узко фокусирует инфракрасный до образца, который находится внутри большого магнита и при очень низкой температуре», — сказал Хенриксен. «Это позволяет нам исследовать его электронные свойства, видя, какие цвета света поглощаются».

вызвал много волнений в научно-исследовательском сообществе материалов из-за его потенциальных применений в батареях, солнечных батареях, сенсорных экранах и многом другом. Но физиков больше интересует графен из-за своей необычной электронной структуры, при которой ее ведут себя как релятивистские частицы.

В нормальных условиях всегда взаимно отталкивают друг друга. Хенриксен и его команда изучают, как это поведение меняется, когда у электронов нет массы.

Собирая одновременные оптических и электронных свойств в присутствии высокого магнитного поля, исследователи смогли отслеживать движение заряженных частиц между орбитами с дискретными значениями энергии, называемыми уровнями Ландау.

«Сильное дает своего рода клей для их движения — это замедляет их в некотором роде», — сказал Хенриксен. «Вы думаете, что это будет очень сложная система, но иногда, при очень специфических диапазонах напряженности магнитного поля и силы взаимодействия, вы обнаруживаете, что внезапно система значительно упростилась».

«Это немонотонное поведение является сигнатурой взаимодействий, которые мы искали» — сказал Джордан Рассел, соавтор новой статьи о графене.

Другие недавние работы из лаборатории Хенриксена также будут продемонстрированы на форуме физического общества , включая недавнее открытие, что можно использовать для измерения «квантовой спиновой жидкости» в магнитных материалах.


Больше информации: B. Jordan Russell et al. Many-Particle Effects in the Cyclotron Resonance of Encapsulated Monolayer Graphene, Physical Review Letters (2018). DOI: 10.1103/PhysRevLett.120.047401 

Войти с помощью: 
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Будем рады вашим мыслям, пожалуйста, прокомментируйте.x
()
x