سه لایه از گرافن نوع جدیدی از آهنربا را پدید می آورند

دانشمندان خاصیت مغناطیسی الکترون‌ها را در سه لایه از گرافن کشف کردند.

مطالعات اخیر پژوهشگران، منتهی به کشف نوع جدیدی از آهن‌ربا شده‌‌اند و نشان می‌دهند گرافن‌هایی که برای وسایل الکترونیکی استفاده می‌شوند، می‌توانند کاربردهای گوناگونی داشته باشند.

graphene

تصویر طیف میدان مغناطیسی و چگالی الکترون‌ها در سه لایه گرافن

فلزات چگالی بالایی از الکترون‌ها را درون خود دارند و برای مشاهده‌ی ماهیت موجی الکترون‌ها باید سیمی فلزی داشته باشید که عرض مقطع آن، تنها به اندازه‌ی چند اتم است. با این حال در گرافن - گرافیت با ضخامت یک اتم - چگالی الکترونی بسیار پایین‌ است و می‌توان آن را با ساخت یک ترانزیستور، تغییر داد. به دلیل چگالی پایین الکترون‌ها، ماهیت موجی الکترون‌ها که در مکانیک کوانتم توصیف می‌شود، در گرافن راحت‌تر مشاهده می‌شود.

معمولا در فلزاتی مانند مس، الکترون‌ها در هر ۱۰۰ نانومتر پراکنده‌ شده‌اند؛ فاصله‌ای که به دلیل ناخالصی و عیوب تقریبا ۱۰۰۰ برابر کوچک‌تر از قطر موی انسان است. الکترون‌ها می‌توانند مسافت‌های بیشتری را در گرافن طی کنند؛ تقریبا مسافتی به طول ۱۰ میکرومتر، این مقدار تقریبا ۱۰ برابر کوچک‌تر از قطر موی انسان است. این موضوع با قرار دادن گرافن بین لایه‌های بور نیتریت به دست می‌آید. لایه‌های بور نیتریت تعدادی نقص دارند تا مانع عبور جریان الکترون‌ها در گرافن شود.

هنگامی‌ که الکترون‌ مسافت‌‌های طولانی را می‌پیمایند، این موضوع به مفهوم کم بودن تعداد نقص‌ها است و بدین ترتیب می‌توان "تعامل الکترون‌ها" را متوجه شد. کاهش نقص‌ها همانند ساکت کردن اتاق برای فراهم‌کردن امکان توسعه‌ی تعامل الکترون‌ها است.

براساس تحقیقات پروفسور ماندار دشماخ و دانشجوی دکتری، بیسواجیت داتا از موسسه‌ی تحقیقاتی TIFR هند، مشخص شد که به کمک این نوع سکوت، امکان مشاهده‌ی تعامل الکترون‌ها در سه لایه‌ی گرافن فراهم می‌شود. این تحقیقات منجر به کشف نوع جدیدی از آهن‌ربا شد و نشان داد که دستگاه‌های الکترونیکی مبتنی بر گرافن می‌توانند در مطالعات بنیادی نیز سودمند باشند. این تحقیقات، خاصیت مغناطیسی الکترون‌ها را در سه لایه از گرافن در دمای منفی ۲۷۲ درجه‌ی سلسیوس نشان دادند. خاصیت مغناطیسی الکترون‌ها در اثر «تعامل» هماهنگ بین تعداد زیادی الکترون‌ به وجود می‌آید.

منبع sciencedaily

از سراسر وب

  دیدگاه
کاراکتر باقی مانده

بیشتر بخوانید

تبلیغات