magic anggulo

Noong nakaraang taon, ipinakita ng isang grupo ng mga siyentipiko ang mga resulta ng pananaliksik na ikinagulat ng komunidad ng pisika. Ito ay lumabas na ang mga sheet ng graphene ay isang atom lamang ang makapal na nakakakuha ng kapansin-pansing pisikal na mga katangian kapag sila ay pinaikot sa tamang "magic" na anggulo na may paggalang sa bawat isa (1).

Sa pagpupulong ng Marso ng American Physical Society sa Boston, kung saan ipapakita ang mga detalye ng pananaliksik sa pananaw na ito, nagtipon ang isang pulutong ng mga siyentipiko. Isinasaalang-alang ng ilan ang pagtuklas ng mga siyentipiko sa Massachusetts Institute of Technology simula ng bagong panahon.

Nakaraang taon, isang pangkat ng mga physicist na pinamumunuan ni Pablo Jarillo-Herrero ang naglagay ng isang pares ng mga sheet ng graphene sa ibabaw ng bawat isa, pinalamig ang system sa malapit sa absolute zero, at inikot ang isang sheet sa isang anggulo na 1,1 degrees sa isa. Ang mga mananaliksik ay naglapat ng boltahe, at ang sistema ay naging isang uri ng insulator, kung saan ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga atomo mismo at ng mga particle ay humahadlang sa paggalaw ng mga electron. Habang mas maraming mga electron ang ipinakilala sa system, ang sistema ay naging isang superconductor kung saan ang electric charge ay maaaring gumalaw nang walang pagtutol..

— — opowiadał Jarillo-Herrero w serwisie Gizmodo. —

Ang mga mahiwagang epekto ng angular na pag-ikot ay nauugnay sa tinatawag na guhitan (moiré stripes). Ito ay isang uri ng pattern ng guhit na nilikha bilang resulta ng interference (superposition) ng dalawang grids ng mga linya na pinaikot sa isang tiyak na anggulo o napapailalim sa deformation (nabaliw na may kaugnayan sa isa't isa). Kung, halimbawa, ang isang mesh ay inilagay sa isang patag na ibabaw at ang isa pang mesh ay nakakabit sa isang deformed na bagay, pagkatapos ay lilitaw ang moiré fringes. Ang kanilang pattern ay maaaring maging napaka-kumplikado, at ang lokasyon ay depende sa pagpapapangit ng bagay sa ilalim ng pagsubok.

Ang mga resulta ng mga mananaliksik ng MIT ay nadoble ng ilang mga koponan, bagaman patuloy pa rin ang pag-verify at sinisiyasat pa rin ng mga physicist ang kakanyahan ng phenomenon. Sa nakalipas na taon, higit sa isang daang bagong papel sa paksang ito ang lumabas sa arXiv server. Naalala ko na ang mga teorista halos sampung taon na ang nakalilipas ay hinulaan ang paglitaw ng mga bagong pisikal na epekto sa naturang mga rotated at twisted graphene system. Gayunpaman, hindi pa rin naiintindihan ng mga physicist ang maraming tanong tungkol sa pinagmulan ng superconductivity phenomenon at ang likas na katangian ng mga dielectric na estado sa graphene.

Ayon kay Harillo-Herrero, ang interes sa paksa ay dahil din sa katotohanan na kamakailan ang "mainit" na mga sangay ng pisika, i.e. pananaliksik sa graphene at iba pang dalawang-dimensional na materyales, mga katangian ng topological mga materyales (mga katangiang hindi nagbabago sa kabila ng mga pisikal na pagbabago), sobrang lamig na bagay at kahanga-hanga elektronikong phenomenana nagmumula sa paraan ng pamamahagi ng mga electron sa ilang mga materyales.

Gayunpaman, labis na nasasabik tungkol sa bagong pagtuklas at sa mga potensyal na aplikasyon nito sa mga elektronikong device, lumalamig ang ilang katotohanan. Halimbawa, ang mga graphene sheet na pinaikot sa isang mahiwagang anggulo ay dapat magpanatili ng temperatura na 1,7 degrees Kelvin sa itaas ng absolute zero, at lumalabas na ang mga ito ay "mas gugustuhin" na hindi hawakan sa isang anggulo ng 1,1 degrees - tulad ng dalawang magnet ay hindi. nais na hawakan ang bawat isa sa parehong mga poste. Naiintindihan din na ang materyal na kasingnipis ng isang atom ay mahirap manipulahin.

Jarillo-Herrero wymyślił dla odkrytych przez siebie efektów nazwę («twistronika»?, «obrotnika»? — a może «morystory», od prążków ?). Wygląda na to, że nazwa będzie potrzebna, bo wielu ludzi nauki i techniki chce badać to zjawisko i szukać dla niego zastosowań.