Grafeno torcido descobriu uma forma rara de magnetismo
Este material único foi descoberto há 15 anos e, durante esse tempo, cientistas de todo o mundo estavam experimentando e procurando novas propriedades. Neste artigo, falarei sobre novas pesquisas que levaram à descoberta de uma forma única de magnetismo no grafeno. Então vamos começar.
Novas propriedades do grafeno torcido
Para referência. O grafeno é uma folha de carbono com apenas um átomo de espessura e tem uma estrutura atômica hexagonal. Este material tem excelentes propriedades térmicas e elétricas e o potencial do material não é totalmente revelado.
As próximas propriedades exclusivas do grafeno foram descobertas por um grupo científico formado por funcionários da Columbia University e da Washington University.
No decorrer de vários experimentos, descobriu-se que vários estados eletrônicos exóticos, incluindo uma forma rara de magnetismo, podem aparecer na estrutura de três camadas do grafeno.
O experimento foi inspirado em estudos recentes de monocamadas torcidas e bicamadas de grafeno torcidas, realizadas a partir de duas ou quatro folhas inteiras.
Os engenheiros se perguntaram quais seriam as propriedades do material se as monocamadas e bicamadas de grafeno fossem combinadas em um sistema curvo de três camadas.
Progresso experimental e resultados surpreendentes
Durante o experimento, os engenheiros dobraram uma folha de grafeno de camada única em uma folha de duas camadas e torceram as folhas em um grau.
Depois disso, a estrutura resultante foi resfriada a uma temperatura alguns graus acima do zero absoluto e começou a observar.
Assim, constatou-se que neste estado a estrutura se comportava como um isolante clássico. Mas o estado original mudou imediatamente depois que o campo eletromagnético foi aplicado a ele.
Assim, quando o campo magnético foi direcionado para uma folha de grafeno de camada única, o sistema adquiriu as propriedades de um grafeno de duas camadas torcidas. E quando a direção do campo magnético foi alterada, e foi direcionado para a folha de grafeno de duas camadas, começou a demonstrar as propriedades de uma estrutura de quatro camadas.
Também foi descoberto que neste estado a estrutura demonstra propriedades magnéticas únicas.
Como você sabe, nos ímãs clássicos, o "spin" dos elétrons é responsável pelas propriedades magnéticas. Mas na estrutura de três camadas do grafeno, o magnetismo foi formado devido ao movimento rotacional coletivo dos elétrons.
A mesma estrutura de magnetismo foi descoberta por outro grupo científico. Estas são as únicas propriedades observadas em folhas de grafeno localizadas em cristais de nitreto de boro.
E o trabalho científico atual mostrou que as mesmas propriedades são observadas em um design muito mais simples, consistindo apenas de grafeno.
Como os cientistas enfatizam especialmente, o carbono não é um material magnético e, portanto, é surpreendente que essa propriedade só possa ser obtida posicionando corretamente as folhas de grafeno no ângulo de torção desejado.
No momento, os cientistas continuam experimentos ativos para entender melhor as propriedades fundamentais de novos estados. Portanto, os cientistas estão apenas começando a estudar as incríveis propriedades do grafeno.
Os cientistas compartilharam os resultados do experimento nas páginas do jornal Nature Physics.
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