通常，材料的電阻很大程度上取決于其物理尺寸和基本特性。然而，在特殊情況下，該電阻可以采用獨立于基本材料特性并“量化”的固定值(意味著它以離散步驟而不是連續(xù)變化)。當電子以二維方式移動時，電阻的這種量化通常發(fā)生在強磁場中和非常低的溫度下?，F在，由哥廷根大學領導的一個研究小組成功地證明了這種效應，在天然存在的雙層石墨烯中幾乎完全沒有磁場，只有兩個原子厚。研究結果已發(fā)表在《自然》雜志上。
來自哥廷根大學、慕尼黑路德維希馬克西米利安大學和德克薩斯大學(達拉斯)的團隊使用了自然形式的兩層石墨烯。精細的石墨烯薄片使用標準的微加工技術接觸，薄片的位置使其像橋一樣自由懸掛，邊緣由兩個金屬觸點固定。極其干凈的雙層石墨烯在低溫和幾乎檢測不到的磁場下顯示出電阻的量化。此外，電流流動時沒有任何能量損失。其原因是一種磁性形式，它不是以常規(guī)磁鐵中常見的方式(即通過電子的固有磁矩的排列)產生的，而是通過石墨烯雙層本身中帶電粒子的運動產生的.”
這種效應之所以特殊，不僅是因為它只需要一個電場，而且它以八種不同的形式出現，可以通過施加的磁場和電場來控制。這導致了高度的控制，因為可以打開和關閉效果，并且可以反轉帶電粒子的運動方向。“這使它成為潛在應用的一個非常有趣的候選者，例如，在自旋電子學領域的創(chuàng)新計算機組件的開發(fā)中，這可能對數據存儲產生影響，”韋茨說。“此外，我們可以在包含簡單且天然存在的材料的系統(tǒng)中展示這種效果是一個優(yōu)勢。這與最近流行的‘異質結構’形成鮮明對比，
然而，首先，效果必須進一步調查和方法來穩(wěn)定它在較高溫度下需要被發(fā)現，因為目前它僅發(fā)生在高達五度高于絕對零度(后者是273度低于0ÒC)“。
標簽： 天然石墨烯
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