شناسايي شبه ذرات در گرافن‌هاي سه لايه

[آووگادرو 81]

 

پژوهشگران آزمايشگاه ملي بروکاون، با مطالعه سه لايه گرافن که به‌صورت خاصي روي هم قرار گرفته است، موفق شدند شبه ذره جديدي را کشف کنند. شبه ذرات، مواد شبيه به ذره بوده که داراي بار الکتريکي هستند. برخلاف شبه ذرات شبيه به فوتون که جرم ندارند، اين شبه ذرات داراي جرم بوده و اين جرم بستگي به انرژي (يا سرعت) آنها دارد، اگر اين ذرات متوقف شوند آنگاه جرم آنها بي‌نهايت خواهد شد.تجمع اين شبه ذرات با انرژي پايين موجب مي‌شود با مغناطيسي شدن گرافن دانسيته حاملين بار داراي اسپين پلاريزه در اين سيستم گرافني سه لايه نسبت به گرافن تک لايه به شدت افزايش يابد. با اين کار دسته جديدي از ادوات ساخته مي‌شوند که علاوه‌بر بار الکتريکي مي‌توان اسپين‌ها را نيز در آنها تحت کنترل در آورد. به اين دسته از ادوات، اسپينترونيک گفته مي‌شود.

 

تعادل خوب اکسيدهاي روي و زيرکنيوم در اين نانوکاتاليست (جزء ارغواني رنگ) اتانول را به ايزوبوتن به همراه مقادير کمي از محصولات فرعي ناخواسته از قبيل استون و اتيلن مي‌کند.

 

ايگور زاليزنياک، رهبر اين تيم تحقيقاتي مي‌گويد تحقيقات ما نشان مي‌دهد که اين شبه ذرات غير معمول که پيش از اين از طريق تئوري وجودشان پيش بيني شده بود، به‌صورت واقعي در گرافن سه لايه وجود دارند. اين ذرات موجب مديريت برخي خواص ماده نظير چگونگي رفتارشان در ميدان مغناطيسي مي‌شود. اين رفتار مي‌تواند براي کنترل ادوات الکترونيکي مبتني بر گرافن به‌کار گرفته شود. در اين کار خواص سه لايه گرافني به‌عنوان اولين گام براي مهندسي چنين ادواتي مورد مطالعه قرار گرفت که نتايج آن در نشريه Nature Physics به چاپ رسيد.