【石墨烯提供了另一個量子驚喜】

八方

【石墨烯提供了另一個量子驚喜】

 

使用SET研究石墨烯中的分數霍爾效應

在美國和德國的物理學家還發現了另一個驚人的“神奇材料”石墨烯的屬性 - 它會顯示一個分數量子霍爾效應（FQHE），是不同於傳統材料中看到。

這一發現將是重要的研究相對論粒子之間的相關性，甚至可能有助於在未來的量子計算機的發展。

分數霍爾效應發生時，電子的電荷載體，如局限於二維平面上，在石墨烯，並在Ž方向進行垂直磁場。

如果在X -方向上，電壓-的霍爾電壓- 電流流發生在Ý方向。

在非常低的溫度下，這個電壓是在不同的步驟或霍爾狀態量化。

零碎費用

從較知名的整數量子霍爾效應，分數霍爾效應是不同的，是中出現的一些材料的電子之間的強相互作用的結果。

這些相互作用表現為在FQHE材料的載流子的準粒子的電荷是電子的一小部分。

這些分數電荷的準粒子服從所謂的分數統計，可能是重要的一個功能，開發未來的量子計算機。

除了分數霍爾效應，這些強烈的相互作用，往往會導致重要的集體現象，如超導，磁性和超流。

因此，了解強相互作用，在凝聚態物理中是極為重要的。

石墨烯是一種只有一個原子厚的碳晶體層和其他材料不同，在其充賬面電子馳騁在以極高的速度，沒有靜止質量的相對論粒子一樣行為。

研究已經表明，石墨烯中的相對論電荷載體彼此強烈的相互作用，這種現象可以被檢測為分數霍爾效應。

非常規的順序

現在，阿米爾Yacoby在哈佛大學和德國馬普固體物理研究所的同事表明，石墨烯中的分數霍爾效應是不同其他材料。

我們發現非常規的順序[分數量子霍爾]石墨烯中，這是一個結果，在材料的基礎對稱性，解釋說：Yacoby的。

這些國家提供洞察這些對稱性之間的相互作用和石墨烯中的電子 - 電子相互作用。

研究人員使用掃描單電子晶體管（SET）探測受到外加磁場懸浮石墨烯樣品，得到了他們的結果。

SET是一種特殊類型的本地探頭是特別的非侵入性，團隊成員本·費爾德曼說。

措施的存在能隙材料的電子光譜的敏感性，沒有其他技術可以匹配，探索分數霍爾效應等現象，因此是理想的。

我們研究的另一個重要發現是，很乾淨石墨存在小區域，即使在宏觀樣品都比較臟，”他說。“像我們這樣與當地探針研究石墨烯可能會因此而產生進一步的有趣的見解成石墨烯。

電子 - 電子相互作用的研究

同時備份，以往的研究表明，石墨烯中的電子的強烈的相互作用，是非常不同的，在更傳統的系統中觀察到的所產生的物理實驗。

電子 - 電子相互作用研究，因此，石墨烯是一種很有前途的材料，說：Yacoby。

球隊現在的計劃繼續探索石墨烯中的不尋常的分數霍爾效應。

我們特別想更好地理解如何訂購電子的各種FQH狀態的，他補充道。

我們也有興趣在學習相關材料，如雙層石墨分數霍爾效應。

工作是詳細的科學。

作者簡介

Belle DUME的是一個特約編輯nanotechweb.org的

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/2012/sep/12/graphene-offers-up-another-quantum-surprise