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(dú)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(dāng)電子以二維方式移動(dòng)時(shí)，電阻的這種量化通常發(fā)生在強(qiáng)磁場(chǎng)中和非常低的溫度下。現(xiàn)在，由哥廷根大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組成功地證明了這種效應(yīng)，在天然存在的雙層石墨烯中幾乎完全沒有磁場(chǎng)，只有兩個(gè)原子厚。研究結(jié)果已發(fā)表在《自然》雜志上。
來(lái)自哥廷根大學(xué)、慕尼黑路德維希馬克西米利安大學(xué)和德克薩斯大學(xué)(達(dá)拉斯)的團(tuán)隊(duì)使用了自然形式的兩層石墨烯。精細(xì)的石墨烯薄片使用標(biāo)準(zhǔn)的微加工技術(shù)接觸，薄片的位置使其像橋一樣自由懸掛，邊緣由兩個(gè)金屬觸點(diǎn)固定。極其干凈的雙層石墨烯在低溫和幾乎檢測(cè)不到的磁場(chǎng)下顯示出電阻的量化。此外，電流流動(dòng)時(shí)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(chǎn)生的，而是通過石墨烯雙層本身中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的.”
這種效應(yīng)之所以特殊，不僅是因?yàn)樗恍枰粋€(gè)電場(chǎng)，而且它以八種不同的形式出現(xiàn)，可以通過施加的磁場(chǎng)和電場(chǎng)來(lái)控制。這導(dǎo)致了高度的控制，因?yàn)榭梢源蜷_和關(guān)閉效果，并且可以反轉(zhuǎn)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向。“這使它成為潛在應(yīng)用的一個(gè)非常有趣的候選者，例如，在自旋電子學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)新計(jì)算機(jī)組件的開發(fā)中，這可能對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)產(chǎn)生影響，”韋茨說。“此外，我們可以在包含簡(jiǎn)單且天然存在的材料的系統(tǒng)中展示這種效果是一個(gè)優(yōu)勢(shì)。這與最近流行的‘異質(zhì)結(jié)構(gòu)’形成鮮明對(duì)比，
然而，首先，效果必須進(jìn)一步調(diào)查和方法來(lái)穩(wěn)定它在較高溫度下需要被發(fā)現(xiàn)，因?yàn)槟壳八鼉H發(fā)生在高達(dá)五度高于絕對(duì)零度(后者是273度低于0ÒC)“。
標(biāo)簽： 天然石墨烯
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