İki boyutlu dünyadan tek boyutlu dünyaya sıçrayın! İki boyutlu malzemeler tek boyutlu fiziğin kapısını açıyor
Max Planck Maddenin Yapısı ve Dinamikleri Enstitüsü (MPSD), RWTH Aachen Üniversitesi ve Demir Enstitüsü'nden araştırmacılar, atomik olarak ince iki malzemeyi birlikte bükme ve istifleme olasılığının beklenenden daha iyi olduğunu keşfettiler. Büyük olun. Bilim adamları, grafen gibi üçlü veya altı kat simetriye sahip bir kafese odaklanmak yerine dikdörtgen birim hücreye sahip bir malzeme olan germanyum selenidi (GeSE) inceledi. Büyük ölçekli ab initio hesaplamaları ve yoğunluk matrisi yeniden normalleştirme grubu hesaplamalarını birleştiren çalışmalar, hareli girişim modelinin ilgili tek boyutlu sistemlerin paralel çizgilerini üreteceğini göstermiştir.
Araştırma sonuçları, yapıları gerçekleştirmek için Moiré distorsiyon fiziğini kullanma kapsamını büyük ölçüde genişleten ve ilgili sistemlerin iki boyutludan tek boyutluya nasıl sıçrayabileceği konusunda bir meydan okuma sağlayan Nature Communications dergisinde yayınlandı. Bir yol. Parçacıklar çok boyutlu bir ortamda olduğu gibi birbirlerinin içinden geçemedikleri için, tek boyutlu bir sistem çok ilgi çekicidir, çünkü korelasyon kaçınılmaz olarak toplu uyarıma yol açacaktır. Bu iki sayısal yöntemin birleşik analizi iyi sonuçlar verdi: iki bozulmuş germanyum selenid faz diyagramı sınıflandırılabilir ve birçok gerçekleştirilebilir malzeme fazı bulundu.
(Yukarıdaki şekilde gösterilmiştir) Tek boyutlu korelasyon durumları, bükülmüş çift katmanlı germanyum selenidde görülür.Şekil, yoğunluk fonksiyonel teorisi ile hesaplanan bu durumların yük yoğunluğu dağılımını gösterir. Resim: Lede Xian, Jörg Harms, MPSD
(Daire kartı buraya eklendi, lütfen görüntülemek için Toutiao istemcisine gidin)Fiziğin temelde araştırmacının bağımsız parçacık görüntülerini görmezden geldiğini ortaya çıkaran Mott yalıtkanı ve Lutinger sıvı fazı da dahil. Araştırma, güçlü korelasyonun tek boyutlu fiziğini ve birden ikiye kesişimini oldukça ayarlanabilir ve deneysel olarak erişilebilir bir şekilde anlamak için bir platform olarak bükülmüş germanyum selenidi kurdu. Bu araştırma, gelecekteki birçok yönü ortaya çıkarır.Özellikle ilginç bir yöntem, daha yüksek spin-yörünge kuplajı elde etmek için germanyum seleniddeki elementleri değiştirmektir. Flatiron Enstitüsü Hesaplamalı Kuantum Fiziği Merkezi'nden Martin Clarkson şunları söylüyor:
Doğru koşullar altında, böyle bir sistemi süper iletken bir alt tabakaya bağlamak, topolojik olarak korumalı bir Majorana kenar modu üretecektir. Bu durumlar özellikle önemlidir çünkü temel kuantum hesaplama yapısı olan klasik bitlerin kuantum eşdeğeri olan kübit olarak kullanılabilirler. Bu nedenle, uçlarında birbirine bağlanan Majoranas ile birçok paralel hareli çizgiler oluşturmak mümkündür, bu da topolojik kuantum hesaplamanın ilgi çekici geleceğini doğal olarak ölçeklenebilir bir şekilde ortaya çıkarır. MPSD Teori Departmanı Direktörü Angel Rubio şunları söyledi:
Mevcut araştırmalar, kuantum malzemelerde talep üzerine özellikler oluşturmak için bükülmüş iki boyutlu malzemelerin nasıl kullanılacağına dair değerli bilgiler sağlar. Son yıllarda, küçük açılı, nispeten bükülmüş istifli katmanlı malzemelerin hazırlanması ve karakterizasyonundaki deneysel ilerleme, düz enerji bantlarının ortaya çıktığını göstermiştir. Bu nedenle, elektronik etkileşimler ilişkili hale gelir ve güçlü bir şekilde ilişkili iki boyutlu sistemlerin fiziksel çalışması için yeni bir yol sağlar. Bu çalışma, iki bükülmüş germanyum selenid tabakasında etkili bir tek boyutlu sistemin göründüğünü kanıtlamak için büyük ölçekli başlangıç hesaplamaları ve sayısal olarak doğru güçlü korelasyon yöntemlerinin bir kombinasyonunu kullanır.
Bu, halihazırda incelenen tüm Moiré sistemleriyle keskin bir tezat oluşturuyor. Bu, uyarmanın kaçınılmaz kolektif doğasının tek bir boyutta incelenmesini sağlamakla kalmaz, aynı zamanda burulma açısını değiştirerek kontrollü bir ortamda iki boyutludan tek boyutluya kesişimin dikkatlice incelenmesi için umut verici bir platform görevi görür. Teori için ilginç bir kriter. Bu nedenle, çalışma, güçlü korelasyon fiziğinin düşük boyutlu sistemine girmenin ilginç bir yolu olarak bükülmüş çift katmanlı bir germanyum selenidi oluşturdu.
Brocade Garden Araştırma / Gönderen: Max Planck Enstitüsü
Referans Dergisi "Nature Communications"
DOI: 10.1038 / s41467-020-14947-0
Brocade Park Bilim, Teknoloji, Bilimsel Araştırma, Popüler Bilim
Takip edin Bokeyuan Daha fazlasını görün Damei Universe Science
