【物理學家把一個新的轉折的石墨】

江南布衣

【物理學家把一個新的轉折的石墨】

 

 

 

石墨與扭曲

物理學家在美國和英國已經制定了為什麼不同的樣品多層石墨可以有很不同的電子特性。

 

答案，根據團隊，就在於層與層之間的相對旋轉和發現可能導致新的方式控制電子性質的材料。

 

石墨是一種獨立的一層只有一個原子厚的碳和感謝其2D性質具有獨特的電子特性的主機沒有看到在較厚的碳薄膜。

 

這包括傳導電子，似乎旅行接近光速，並具有零質量 -

 

所謂的狄拉克費米子。

 

這些和其他財產的石墨可以使它在作出非常有用的超快電子設備。

 

理論表明，幾個原子厚的石墨多層不應包含狄拉克電子費米子，因為它破壞了層間耦合的二維性質。

 

不過，費米子已經發現狄拉克在一些多層增長了碳原子沉積在表面上，這一直困擾物理學家。

 

 

一個新的角度

現在伊娃安德烈和他的同事在拉特格大學，麻省理工學院和曼徹斯特大學發現，相對角的方向連續層之間起著關鍵的作用，不論是否含有多層狄拉克費米子。

 

該小組建立了多層樣品中的碳沉積到鎳表面。

 

石墨，然後抬離表面採用化學和研究利用透射電子顯微鏡，制定出相對角度的2D點陣之間的每一層。

 

費米子的存在是確定的狄拉克用朗道能級光譜，即磁場應用於材料。

 

這將導致電子在每一層採用量化的圓形軌道 - 或藍道的水平。

 

這些級別的能量測量用掃描隧道譜是不同的狄拉克和費米子。

 

 

旋轉棧

 

該研究小組在樣本裡方向的石墨層是靠近最常見的堆疊方案（貝爾納），即連續層旋轉 60 °到對方。

 

他們發現，當連續層被抵消了大約 22 °的貝爾納爾堆疊，電子表現得就像狄拉克發現費米子在單層次。

 

然而，在更小的旋轉角度約 4 °，速度的電子已下降到約 80％，在一個單層。

 

也參與了這項研究是安德烈Geim的曼徹斯特大學，誰分享2010年諾貝爾物理獎為他的工作對石墨。

 

他推測，狄拉克費米子被認為是​​因為打破了空間的旋轉對稱性之間的層。

 

這可以降低層間的耦合，使得每一層二維系統。

第三個樣本進行了研究與旋轉角度約 1.2 °，這沒有證據的狄拉克費米子。

 

改變角度會

安德烈現在計劃重複測量在不同扭轉角度。

 

“新方法，開闢了石墨轉移的可​​能性設計性實驗中，我們可以改變角度，並利用這些屬性將用於設備的應用，”她解釋說。

 

展望未來，安德烈推測，石墨可以與地區的不同圖案扭曲創造電子設備。

 

桑卡爾達斯薩爾馬的馬里蘭大學，誰沒有參與研究，描述的工作是“一個重要里程碑，石墨烯的研究”，鼓勵物理學家研究石墨烯的各種屬性的扭曲。

 

不過，他指出，“試點工作更上運輸和光學性質，有必要”之前的技術應用可以考慮。

 

這項工作發表在物理學。牧師Lett。 106 126802。

 

關於作者

麥高約翰斯頓是主編physicsworld.com

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/45585