یافته جدید در گرافن سهلایه با ساختاری مارپیچی؛ گام پیشرو در فیزیک کوانتومی, تیمی از محققان دانشگاههای MIT، پرینستون، آزمایشگاه ملی شتابدهنده SLAC و مؤسسه ملی علوم مواد ژاپن، موفق به ایجاد مادهای دوی و فوقنازک با ویژگیهای مغناطیسی نایاب شدهاند. این مواد از سه لایه گرافن با جهتگیری مارپیچی شکل گرفته و رفتار الکترونها در مقیاس کوانتومی را تحت تاثیر قرار داده است.
این پژوهش تحت رهبری پابلو خاریو-هررو از MIT انجام شده و نشان میدهد که چرخش سه لایه گرافن در زاویه خاصی، ساختاری شبیه به مارپیچ DNA ایجاد میکند. این ساختار منجر به الگوریتی میشود که به- مویر (é) شناخته میشود و مسیر حرکت الکترونها را تغییر میدهد.
سِرخیو دِ لا باررا، یکی از نویسندگان اصلی مطالعه و استادیار دانشگاه تورنتو، میگوید الگوهای مویر طیف سطحهای انرژی در دسترس الکترونها را دگرگون میسازند و برای رخ دادن پدیدههای جالبی در فیزیک مواد فراهم میآورند. در این کار، ساختار مارپیچی سهلایة گرافن دو الگوی مویر متمایز را به وجود آورد که با هم تعاملی برقرار میکنند و منجر به تشکیل یک سوبرمویر (é) میشوند.
لی-کیائو شیا، دانشجوی دکترای فیزیک MIT و نویسنده مهم پژوهش، توضیح میدهد این شبیه به سلسلهمراتب مویر است. در حالی که دو الگوی اولی در مقیاس نانومتر قرار دارند، سوپرمویر در مقیاس صدها نانومتر مقیاسگیری میشود. یکی از نتایج شگفتانگیز این پژوهش، مشاهده خاصیت مغناطیسی مداری در دمای منفی ۲۶۳ درجه سانتیگراد بود، که تا به اکنون بالاترین دمای گزارششده برای مواد مبتنی بر محسوب میشود.
این مغناطیسیته ناشی از گردش ها و برDè يتر در سیستم است و ار تا. آویرام اوری، پژوهشگر فوقدکترای MIT و از مشارکتکنندگان اصلی، میگوید مشاهده این مغناطیسیته برای ما گیجکننده بود، زیرا انتظار داشتیم نظام تقادری داشته باشد که چنین پدیدهای را نمیگ اما در نهایت متوجه شدیم که اتمها به شکل دقیق و هماهنگی در حال حرکت هستند که این تعادل را به şi تحول داده است.
این dé نه تنها درک ما را از رفتار الکترونها در سیستمهای پیچیده گسترش میدهد، بلکه آیهی برای طراحی مواد کوانتومی با خواص متنوع و منحصر به فرد میگذارد. خاریو-هررو מד این کار dönüm ı در حوزه (چرخششناسی) محسوب میشود و جامعه ی است تا ببیند چه نوآوریهای دیگری با بهرهگیری از این بستر مواد مارپیچی قابل دسترس خواهد شد.
نتایج این تحقیق در نشریه معتبر منتشر شده و میتواند بنé برای تحقیقات آتينه در مواد کوانتومي و نوآوریهای فناوری باشد.
