首次檢測到石墨烯中的電子渦旋

當(dāng)普通電導(dǎo)體(例如金屬線)連接到電池時，導(dǎo)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(dǎo)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(dāng)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(dǎo)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(yīng)該發(fā)生在石墨烯層中。

據(jù)《科學(xué)》雜志報道，蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院 Christian Degen 團(tuán)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(dǎo)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(yīng)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。

　　免責(zé)聲明：本文由用戶上傳，與本網(wǎng)站立場無關(guān)。財經(jīng)信息僅供讀者參考，并不構(gòu)成投資建議。投資者據(jù)此操作，風(fēng)險自擔(dān)。 如有侵權(quán)請聯(lián)系刪除！