Найдено новое свойство графена

19.05.2020

Графен считается одним из наиболее перспективных материалов будущего полупроводниковой отрасли. Он ультратонкий, сверхпрочный и обладает двумерной структурой, которая делает его отличным проводником. В ходе недавних экспериментов удалось обнаружить новое свойство графена, после того как его сложили в несколько слоев и скрутили.

Впервые аномалия была обнаружена учеными Массачусетского технологического института еще в 2018 году. Тогда в ходе экспериментов специалисты заметили, что при смещении двух слоев графена относительно друг друга на 1,1 градуса материал внезапно превращается из сверхпроводника в изолятор. В ходе дополнительных исследований удалось выяснить, что схожим образом можно получить и другие свойства.

В начале мая та же команда исследователей использовала технику сканирования, которая позволила смещать слои друг относительно друга с шагом до 0,002 градуса. Было обнаружено, что изоляционные и сверхпроводящие свойства становятся более выражены, когда смещение приближается к 1,1 градуса. Таким образом, контролируя угол поворота между слоями, можно регулировать проводящие характеристики.

Второй эксперимент показал, что эффект с переходом от сверхпроводника к изолятору работает и с четырьмя слоями графена. Однако в этом случае использование электрического поля позволяет точно настраивать изолирующие способности материала, что ранее было невозможно.

<< Назад: Робот-краб 20.05.2020

>> Вперед: Климатический декодер 19.05.2020

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Магноны могут перевернуть квантовые технологии 10.08.2025 Квантовые компьютеры давно обещают совершить революцию в науке и технологиях, но их развитие сталкивается с множеством технических препятствий. Одной из главных проблем остается поиск носителей информации, которые одновременно были бы устойчивыми к шуму и позволяли бы выполнять сложные квантовые операции. Именно в этом контексте новое открытие немецких ученых вызывает особый интерес, ведь оно связано с явлением, о котором физики почти забыли. Речь идет о магнонах - квазичастицах, представляющих собой коллективные колебания электронных спинов в магнитных материалах. В течение десятилетий их рассматривали преимущественно в рамках фундаментальной физики, не предполагая, что они могут сыграть ключевую роль в создании универсальных квантовых компьютеров. Однако недавний эксперимент показал, что магноны способны не только участвовать в сложных квантовых взаимодействиях, но и передавать запутанные состояния, что делает их потенциальной основой для будущих вычислительных систем. Исследование было проведено в Мюнхенском университете в сотрудничестве с коллегами из США. Ученые смогли создать особое состояние, при котором магноны выступали в роли носителей квантовой информации, демонстрируя при этом высокую стабильность. Этот результат особенно важен, поскольку большинство современных квантовых систем страдает от сильного влияния внешних помех, из-за чего информация быстро теряется. Одной из уникальных черт магнонов является возможность управлять их свойствами при помощи внешних магнитных полей. Такая настройка открывает путь к гибкому контролю квантовых операций, а их относительная устойчивость к шуму дает им значительное преимущество перед другими кандидатами, вроде электронов или фотонов. Профессор Фридрих Бегле, возглавлявший исследование, отметил, что применение магнонов может привести к созданию масштабируемых квантовых компьютеров, способных обрабатывать информацию совершенно новым способом. В этих системах ключевую роль будут играть не заряженные частицы или световые кванты, а коллективные магнитные возбуждения, что потенциально изменит архитектуру квантовых машин. В перспективе ученые намерены построить прототип вычислительного устройства, использующего магноны в качестве основной рабочей среды. Если этот проект будет успешен, то появится возможность тестировать такие системы на реальных задачах, требующих значительных вычислительных ресурсов. Возвращение интереса к магнонам может оказаться судьбоносным для развития квантовых технологий. Эти квазичастицы, долгое время находившиеся в тени, теперь претендуют на роль ключевого элемента в создании устойчивых и мощных квантовых компьютеров, способных работать там, где современные решения бессильны.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025