導讀 當普通電導體(例如金屬線)連接到電池時，導體中的電子會被電池產(chǎn)生的電場加速。電子在運動時頻繁地與導線晶格中的雜質(zhì)原子或空位碰撞，并將...
當普通電導體(例如金屬線)連接到電池時，導體中的電子會被電池產(chǎn)生的電場加速。電子在運動時頻繁地與導線晶格中的雜質(zhì)原子或空位碰撞，并將其部分動能轉(zhuǎn)化為晶格振動。此過程中損失的能量會轉(zhuǎn)化為可以感覺到的熱量，例如通過觸摸白熾燈泡。
雖然與晶格雜質(zhì)的碰撞經(jīng)常發(fā)生，但電子之間的碰撞卻很少見。然而，當使用石墨烯(排列成蜂窩狀晶格的單層碳原子)代替普通的鐵線或銅線時，情況發(fā)生了變化。
在石墨烯中，雜質(zhì)碰撞很少見，電子之間的碰撞起著主導作用。在這種情況下，電子的行為更像是粘性液體。因此，眾所周知的流動現(xiàn)象，例如渦流，應該發(fā)生在石墨烯層中。
據(jù)《科學》雜志報道，蘇黎世聯(lián)邦理工學院 Christian Degen 團隊的研究人員現(xiàn)在首次使用高分辨率磁場傳感器直接檢測到石墨烯中的電子渦流。
高靈敏度量子傳感顯微鏡
漩渦形成于小圓盤中，德根和他的同事在制造過程中將圓盤附著在只有一微米寬的導電石墨烯帶上。這些圓盤具有 1.2 至 3 微米之間的不同直徑。理論計算表明電子渦旋應該在較小的圓盤中形成，而不是在較大的圓盤中形成。
為了使渦流可見，研究人員測量了石墨烯內(nèi)流動的電子產(chǎn)生的微小磁場。為此，他們使用了一種量子磁場傳感器，該傳感器由嵌入金剛石針尖端的所謂氮空位(NV)中心組成。
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