magični ugao

Prošle godine grupa naučnika predstavila je rezultate istraživanja koji su šokirali zajednicu fizičara. Ispostavilo se da listovi grafena debljine samo jednog atoma dobijaju izvanredna fizička svojstva kada se rotiraju pod pravim "magičnim" uglom jedan u odnosu na drugi (1).

Mnoštvo naučnika okupilo se na martovskom sastanku Američkog fizičkog društva u Bostonu, gdje su trebali biti predstavljeni detalji istraživanja iz ove perspektive. Neki smatraju otkriće naučnika sa Massachusetts Institute of Technology početak nove ere.

Prošle godine Tim fizičara koji je predvodio Pablo Jarillo-Herrero postavio je par listova grafena jedan na drugi, ohladio sistem na skoro apsolutnu nulu i rotirao jedan list pod uglom od 1,1 stepen u odnosu na drugi. Istraživači su primijenili napon, a sistem je postao svojevrsni izolator, u kojem interakcija između atoma i samih čestica sprječava kretanje elektrona. Kako je više elektrona uvedeno u sistem, sistem je postao supravodnik u kojem se električni naboj mogao kretati bez otpora..

— — Jarillo-Herrero je rekao Gizmodu. —

Ovi magični efekti ugaone rotacije povezani su sa tzv pruge (moiré pruge). Ovo je vrsta prugastog uzorka koji nastaje kao rezultat interferencije (superpozicije) dvije mreže linija koje su zakrenute pod određenim kutom ili podvrgnute deformaciji (iskrivljene jedna u odnosu na drugu). Ako se, na primjer, jedna mrežica postavi na ravnu površinu, a druga se pričvrsti na deformirani predmet, pojavit će se moiré pruge. Njihov uzorak može biti vrlo složen, a njihova lokacija ovisit će o deformaciji objekta koji se testira.

Nalazi istraživača sa MIT-a replicirali su višestruki timovi, iako je testiranje još u toku, a fizičari još istražuju ovaj fenomen. Tokom protekle godine na arXiv serveru se pojavilo više od stotinu novih radova na ovu temu. Sjetio sam se da su prije skoro deset godina teoretičari predvidjeli pojavu novih fizičkih efekata u tako rotiranim i uvrnutim sistemima grafena. Međutim, fizičari još uvijek ne razumiju mnoga pitanja koja se tiču ​​porijekla fenomena supravodljivosti i prirode dielektričnih stanja u grafenu.

Prema Jarillo-Herreru, interesovanje za ovu temu je takođe posledica činjenice da su nedavno „vrući“ delovi fizike, tj. istraživanje grafena i drugi dvodimenzionalni materijali, topološka svojstva materijali (karakteristike koje se ne mijenjaju uprkos fizičkim promjenama), super hladna materija i divno elektronske pojavekoji proizlaze iz načina na koji su elektroni raspoređeni u nekim materijalima.

Međutim, one koji su pretjerano uzbuđeni zbog novog otkrića i njegove potencijalne primjene u elektroničkim uređajima ublažavaju određene činjenice. Na primjer, činjenica da grafenski listovi rotirani pod magičnim uglom moraju održavati temperaturu od 1,7 stepeni Kelvina iznad apsolutne nule, a uz to se ispostavilo da „više vole“ da se ne drže pod uglom od 1,1 stepen – baš kao dva magneti ne žele dodirivati ​​iste polove. Takođe je razumljivo da je teško manipulisati materijalom koji je debeo samo jedan atom.

Jarillo-Herrero je smislio naziv za efekte koje je otkrio ("twistronika"?, "rotnik"? - ili možda "moristors", od pruga?). Čini se da će ime biti potrebno jer mnogi ljudi iz nauke i tehnologije žele da istraže ovaj fenomen i traže primjenu za njega.