Yalıtım durumu: Bükülmüş grafenin çift katmanında, yeni bir Mott durumu "sihirli bir açı" ile gösterilir
Fizikçiler, bükülmüş grafen çift tabakasında "sihirli açılara" sahip yeni bir Mott durumu gösteriyor! Physical Review Letters'da yayınlanan bir çalışmada, Oklahoma Üniversitesi'ndeki bir fizik ekibi, "sihirli açı" perspektifinden bükülmüş grafen çift katmanlarında gözlemlenen yeni bir Mott durumunu ortaya çıkardı. Fizikçi, grafen çift tabakasındaki Mott durumunun elektron dönüşlerinin ferromanyetik hizalanmasına yardımcı olduğuna dikkat çekti.Bu, geleneksel Mott izolatörlerinde duyulmamış bir fenomendir ve bükülmüş grafen çift tabakasında gözlemlenen yeni bir yalıtım durumu türüdür Yeni bir kavram
Homer L. Dodge (Homer L. Dodge) fizik ve astrofizik doçenti Bruno Uchoa (Bruno Uchoa) şunları söyledi: Bu sistemdeki Mott devletinin doğasını anlamaya çalışıyoruz, araştırma Mott devletinin bir tür Yalıtım durumu, belirli koşullar altında süper iletkenliğe yol açabilir, ancak diğer sistemlerde gözlemlenen Mott durumundan farklıdır. Bununla birlikte, aralarında temel farklılıklar var, bu da tam olarak çalıştığımız şey. Mott durumu fiziği, son birkaç on yılda, herhangi bir ısı yayılımı oluşturmadan, nispeten yüksek sıcaklıklarda şarj akımlarını taşıyabilen yüksek sıcaklıklı bakır süper iletken malzemelerde kapsamlı bir şekilde çalışılmıştır. .
Bununla birlikte, Mott durumu aşamasında, bir malzeme elektriği iletemediğinde, yük taşıyıcılarının hareketi, güçlü karşılıklı elektrik itme ile sınırlanır ve bu da yalıtım davranışı ile sonuçlanır. Aynı zamanda antiferromanyetizmaya yol açar, yani iki bitişik elektronun dönüşleri antiparaleldir. İkinci özellik Pauli dışlama ilkesinin sonucudur
(Daire kartı buraya eklendi, lütfen görüntülemek için Toutiao istemcisine gidin)Pauli'nin dışlama ilkesi, kuantum mekaniğinin pek çok tuhaf özelliğinden biridir ve iki elektronun aynı kuantum durumunda bulunamayacağını belirtir. Yeni araştırmalar, grafendeki Mott durumunun diğer bilinen örneklerden temelde farklı olduğunu gösteriyor. Sistem, çok küçük bir açıyla bükülmüş iki levha grafen kullanır; bu, yüksek sıcaklık süperiletkenlerinin özellikleriyle ilgili olan "sihirli açı" olarak adlandırılır.
Grafen karbondan ve evrendeki en ince maddeden yapılmıştır, yalnızca bir atom kalınlığındadır. Bu malzeme bir bal peteği kafesi gibidir, bu nedenle iki tabakayı çok küçük bir açıyla bükmek elektronların farklı hareket etmesine neden olur. Bu yeni çalışma, elektronlar birbirini güçlü bir şekilde itse bile, küçük bir bükülme açısının getirdiği kafes kısıtlamasının, elektron dönüşlerinin paralel düzenlemesini güçlü bir şekilde destekleyebileceğini göstermektedir. OU fizikçileri, bu elektronların daha önce hiç görülmemiş bir şekilde davrandığı yeni bir Mott durumu önerdiler. OU ekibinde doktora sonrası araştırmacı ve çalışmanın ilk yazarı Xu Kangjun şunları söyledi:
Bükülmüş grafen çift tabakaları, nanodizan cihazlarının çeşitli teknik uygulamalarında çok umut vericidir.Bu çok ilginç ve önemli bir fiziksel sistemdir. Araştırma, etkili ve sıkı bir şekilde bağlanan Hamiltonian'ı çözdü ve bükülmüş grafen çift tabakanın yalıtkan Mott durumunu sihirli bir açıdan tanımladı. Bu yapıda, bükülmüş çift katmanlar, dejenerasyon derecesinin dört katı olan düz bir bantla karakterize edilen, yerelleştirilmiş bir duruma sahip bir bal peteği süper örgüsü oluşturur. Maksimum yerel süper örgü Wannier dalga fonksiyonu hesaplandıktan sonra, Mott durumunu açıklayan etkili bir dönme modeli elde edilir.Sistem, açık deneysel özelliklere sahip garip bir ferromanyetik Mott yalıtkanıdır.
