Стоейки на ръба между 2D и 3D, графенът е смятан

Стоейки на ръба сред 2D и 3D, графенът е считан за„ материал на чудесата ”
(снимка: CC0 Public Domain)

От детство ни учат, че светът съществува в три физически измерения. Това е правилно значително, само че се пропуща нещо очарователно – странния двуизмерен свят на материали от нано-мащаб, като да вземем за пример графена – „ материал на чудесата ”.

Графенът и неговите еднослойни аналози в действителност съществуват в три измерения, въпреки да са по-скоро „ на ръба ” сред 2D и 3D. Защото тези по този начин наречени 2D материали са с дебелина единствено един атом. Те са пример за невероятна структурна специфичност, която им придава всевъзможни странни сили.

Виждаме това в страховитата мощ на графена и в метода, по който той се приближава до свръхпроводимостта. Нещата стават още по-странни, когато графенът се сприятели с различен графен: подредете листове от този двуизмерен материал в трислоен сандвич с височина три атома и се разкрива рядка форма на магнетизъм.

Сега, в ново изследване, ръководено от физици от Университета в Кеймбридж, учените са забелязали същия тип магнитни свойства с друг двуизмерен материал, наименуван стоманен фосфорен трисулфид (FePS3). Той не е същият като графена (който е формиран от един пласт въглеродни атоми), само че постоянно бива именуван „ магнитен графен ” заради своите тайнствени качества, когато е в ултратънка, слоеста конструкция.

В предходно изследване на някои от същите откриватели бяха открили, че когато пластове FePS3 бъдат притиснати един към различен под високи равнища на налягане, материалът минава от изолатор, възпрепятстващ потока на електрони, в положение на метал, при което се трансформира в проводник.

Но откривателите към момента не са наясно какво стои в основата на магнитното държание на този „ магнитен графен ” под налягане, защото се чака, че FePS3 би трябвало да престане да има магнитни свойства, когато влезе в „ железно положение ”.

„ Липсващото звено обаче остава магнетизмът ”, споделя квантовият физик Матю Коук, представен от. „ Поради неналичието на пробни техники, способни да изследват свойствата на магнетизъм в този материал при толкоз високо налягане, нашият интернационален екип трябваше да създаде и тества лични нови техники, с цел да стане допустимо това ”.
още по тематиката
Според новото проучване, FePS3 резервира своя магнетизъм под извънредно високо налягане, заради новооткрит тип магнетизъм, който продължава да съществува по време на „ металната фаза ”.

„ За наша изненада установихме, че магнетизмът оцелява и по някакъв метод се ускорява ”, изяснява старшият откривател и физик Сиддхарт Саксена, началник на групата в лабораторията Кавендиш в Кеймбридж.

Въпреки че към момента учените нямат всички отговори за това, което се случва с 2D материала, наподобява, че по време на компресирането „ въртенето ” на електроните в материала става източник на магнетизъм – и явлението може да бъде „ настройвано ” според от това на какъв брой налягане е подложен материалът.

Макар че резултатите опонират на предходни наблюдения за това по какъв начин би трябвало да се държи FePS3, откритите тук изненади допускат, че е допустимо да се трансформират свойствата на магнитния графен и на други сходни материали. А това евентуално значи, че е допустимо да се намерят материали, които поддържат свръхпроводимост, заради своите „ екзотични форми на магнетизъм ”, които учените към момента не схващат изцяло.

„ Не знаем какво тъкмо се случва на квантово равнище, само че в това време можем да го манипулираме ”, споделя Саксена. Констатациите са разказани в обява на.