góc kỳ diệu
Năm ngoái, một nhóm các nhà khoa học đã trình bày kết quả nghiên cứu gây chấn động cộng đồng vật lý. Hóa ra là các tấm graphene chỉ dày một nguyên tử có được những đặc tính vật lý đáng chú ý khi chúng được quay theo đúng góc "ma thuật" đối với nhau (1).
Tại cuộc họp tháng XNUMX của Hiệp hội Vật lý Hoa Kỳ ở Boston, nơi trình bày các chi tiết của nghiên cứu theo quan điểm này, một đám đông các nhà khoa học đã tập trung lại. Một số người coi phát hiện của các nhà khoa học tại Viện Công nghệ Massachusetts sự khởi đầu của một kỷ nguyên mới.
Năm ngoái, một nhóm các nhà vật lý do Pablo Jarillo-Herrero dẫn đầu đã đặt một cặp tấm graphene chồng lên nhau, làm mát hệ thống xuống gần độ không tuyệt đối, và xoay tấm này một góc 1,1 độ so với tấm kia. Các nhà nghiên cứu đã áp dụng một hiệu điện thế, và hệ thống này trở thành một loại chất cách điện, trong đó sự tương tác giữa bản thân các nguyên tử và các hạt cản trở sự chuyển động của các electron. Khi nhiều điện tử được đưa vào hệ thống hơn, hệ thống trở thành chất siêu dẫn trong đó điện tích có thể di chuyển mà không có điện trở..
— — opowiadał Jarillo-Herrero w serwisie Gizmodo. —
Những hiệu ứng kỳ diệu này của chuyển động quay theo góc có liên quan đến cái gọi là băng (sọc moiré). Đây là một loại vân sọc được tạo ra do sự giao thoa (chồng chất) của hai lưới đường quay theo một góc nhất định hoặc bị biến dạng (biến dạng theo mối quan hệ với nhau). Ví dụ, nếu một mắt lưới được đặt trên một mặt phẳng và một mắt lưới khác được gắn vào một vật thể bị biến dạng, thì các vân moiré sẽ xuất hiện. Mô hình của chúng có thể rất phức tạp và vị trí sẽ phụ thuộc vào độ biến dạng của vật thể được thử nghiệm.
Kết quả của các nhà nghiên cứu MIT đã được sao chép bởi một số nhóm, mặc dù việc xác minh vẫn đang diễn ra và các nhà vật lý vẫn đang điều tra bản chất của hiện tượng. Trong năm qua, hơn một trăm bài báo mới về chủ đề này đã xuất hiện trên máy chủ arXiv. Tôi nhớ lại rằng gần mười năm trước các nhà lý thuyết đã dự đoán sự xuất hiện của các hiệu ứng vật lý mới trong các hệ thống graphene quay và xoắn như vậy. Tuy nhiên, các nhà vật lý vẫn chưa hiểu rõ nhiều câu hỏi liên quan đến nguồn gốc của hiện tượng siêu dẫn và bản chất của trạng thái điện môi trong graphene.
Theo Harillo-Herrero, sự quan tâm đến môn học này cũng là do gần đây các phần vật lý "nóng", tức là. nghiên cứu graphene và các vật liệu hai chiều khác, tính chất tôpô vật liệu (đặc tính không thay đổi mặc dù có thay đổi vật lý), vật chất siêu lạnh và tuyệt vời hiện tượng điện tửphát sinh từ cách phân bố các electron trong một số vật liệu.
Tuy nhiên, quá phấn khích về khám phá mới và những ứng dụng tiềm năng của nó trong các thiết bị điện tử, một số sự thật sẽ nguội lạnh. Ví dụ: các tấm graphene quay ở một góc ma thuật phải duy trì nhiệt độ 1,7 độ Kelvin trên độ không tuyệt đối, và hóa ra chúng "không muốn" bị giữ ở một góc 1,1 độ - giống như hai nam châm không muốn chạm vào nhau các cực giống nhau. Cũng có thể hiểu rằng vật liệu mỏng như một nguyên tử rất khó để chế tác.
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.
