นับตั้งแต่แยกได้สำเร็จเป็นครั้งแรกในปี 2547 กราฟีน “วัสดุมหัศจรรย์” ที่มีโครงสร้าง 2 มิติคล้ายรังผึ้งและช่วงกว้างของคุณสมบัติที่น่าสนใจ ได้รับการศึกษาอย่างดีเยี่ยมโดยนักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุ อย่างไรก็ตาม ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ความสนใจได้เปลี่ยนจากการสำรวจคุณสมบัติทางกายภาพเป็นการใช้กราฟีนเป็นแพลตฟอร์มสำหรับการทดสอบและตระหนักถึงแนวคิดใหม่ๆ มากมาย โดยเฉพาะอย่างยิ่ง
กับหัวข้อ
” จากกราฟีนฟิสิกส์ไปจนถึงกราฟีนสำหรับฟิสิกส์ ” ของการประชุมเชิงปฏิบัติการ เกี่ยวกับกราฟีนในปี 2560 และเช่นเดียวกับน้ำพุน้ำจืดจากแหล่งต่างๆ ที่ไม่หยุดยั้ง กราฟีนยังคงเปิดเผยสิ่งที่น่าประหลาดใจทุกวันนี้ มีงานวิจัยมากมายในสาขานี้ที่มีการอภิปรายอย่างมีชีวิตชีวา ตัวอย่างเช่น ตัวนำยิ่งยวด
ในชั้นกราฟีนที่หมุนได้ เป็นที่สนใจของนักวิจัยหลายคน เนื่องจากอาจเปิดประตูสู่ความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับตัวนำยิ่งยวดโดยรวม แต่ปริศนาสำคัญในกราฟีนคือการตอบสนองที่ไม่เกี่ยวข้องกับท้องถิ่นซึ่งน่าสับสน ซึ่งทำให้เกิดการศึกษาหลายชุดที่กล่าวถึงการใช้ “ระดับความอิสระในหุบเขา” ของกราฟีน
อิเล็กตรอนมีคุณสมบัติพื้นฐาน เช่น “ประจุ” และ “สปิน” ซึ่งทำให้เกิดปรากฏการณ์ต่างๆ เช่น อำนาจแม่เหล็ก เซมิคอนดักเตอร์และวัสดุ 2 มิติบางชนิดมีคุณสมบัติที่คล้ายกันซึ่งเรียกว่าระดับความเป็นอิสระของ “หุบเขา” ในวัสดุเหล่านี้ สถานะที่พื้นผิว จะกระจายอยู่ในกระเป๋า ในพื้นที่โมเมนตัมคริสตัล
กระเป๋าเหล่านี้แต่ละช่องเรียกว่าหุบเขาซึ่งสอดคล้องกับสถานะอิเล็กทรอนิกส์เฉพาะ กราฟีนเป็นสารกึ่งตัวนำที่ไม่มีช่องว่างซึ่งมีหุบเขาสองอัน (ปกติเรียกว่าKและK ‘); แถบการนำไฟฟ้าและเวเลนซ์มาบรรจบกันที่จุดแยก ซึ่งเรียกว่าจุดไดแรคในหุบเขาเช่นเดียวกับ ซึ่งใช้ระดับความอิสระของการหมุนภายใน
เพื่อจัดเก็บและจัดการข้อมูล – ระดับความอิสระของหุบเขานี้เป็นศูนย์กลางของกระแสการวิจัยที่มีเป้าหมายเพื่อใช้ประโยชน์จากมันสำหรับ “valleytronics” ซึ่ง ข้อมูลจะถูกเก็บไว้เป็นค่าที่ไม่ต่อเนื่องของโมเมนตัมคริสตัล ความท้าทายประการหนึ่งในด้านนี้คือการวัดค่าขนส่งนั้นไม่รับรู้ถึงกระแสน้ำ
ในหุบเขา
ทำให้ยากต่อการตรวจจับกระแสในหุบเขา นอกจากนี้ จำเป็นต้องมีกราฟีนคุณภาพผลึกสูง เนื่องจากข้อบกพร่องของอะตอมมักจะทำให้เกิดการกระเจิงเป็นช่วงๆอย่างไรก็ตาม ในปี 2550 Di Xiaoและเพื่อนร่วมงานซึ่งขณะนั้นอยู่ที่มหาวิทยาลัยเทกซัส เมืองออสติน พบว่าหากสมมาตรผกผันเสียและมีสนามไฟฟ้า
ที่ขับกระแสอยู่ แสดงว่าตัวพาประจุจะโค้งงอตามวิถีโคจร สนามแม่เหล็ก. จากนั้นทิศทางการเดินทางของพวกเขาไม่ได้ถูกกำหนดโดยเครื่องหมายของการพุ่ง แต่โดยหุบเขา โดยพื้นฐานแล้ว กราฟีนสามารถเกลี้ยกล่อมให้แสดง ซึ่งคล้ายกับเอฟเฟกต์ โดยการสร้างความไม่สมมาตรระหว่างหุบเขา
ทั้งสอง เพื่อให้อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ผ่านตัวอย่างในทิศทางตรงกันข้ามเมื่อมีกระแสไหลผ่านการตอบสนองที่ไม่ใช่ในท้องถิ่นที่ทำให้งงในปี 2014 เกือบหนึ่งทศวรรษหลังจากการแยกกราฟีนในอุปกรณ์ไฟฟ้า นักฟิสิกส์สสารควบแน่นRoman จากมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์สหราชอาณาจักร
และผู้ร่วมงานซึ่งรวมถึงผู้ได้รับรางวัลโนเบลกราฟีนได้จำแนกตัวอย่างกราฟีนแบบหลายขั้วโดยดูที่ สำหรับกระแสทอพอโลยีในแกรฟีนยิ่งยวด ได้รับแรงบันดาลใจจากการทดลองเกี่ยวกับระบบควอนตัมและสปินฮอลล์ การทดลองของพวกเขาได้รับการออกแบบมาเพื่อตรวจสอบการตอบสนองนอกพื้นที่
ในการวัดของกอร์บาชอฟ กระแสIจะถูกใช้ระหว่างขั้วสองขั้วในขณะที่แรงดันVจะถูกวัดห่างออกไป (หลายไมครอน) ระหว่างขั้วสองขั้วที่ต่างกัน (รูปที่ 1) ซึ่งไม่คาดว่าจะมีกระแสไหลและค่าโอห์มมิก ในการทดลองเหล่านี้ กราฟีนถูกวางบนซับสเตรตพิเศษของโบรอนไนไตรด์หกเหลี่ยม (hBN) ซึ่งเมื่อจัดแนว
อย่างระมัดระวัง
จะทำลายสมมาตรผกผันของโครงตาข่ายกราฟีน นอกจากนี้ยังสามารถปรับระดับ Fermi ได้ด้วยแรงดันแบ็คเกต การค้นพบของทีมแสดงให้เห็นจุดสูงสุดที่คมชัดในการต่อต้าน V / Iที่ไม่ใช่ท้องถิ่นเทียบกับแรงดันแบ็คเกต เฉพาะเมื่อสมมาตรผกผันเสีย จุดสูงสุดปรากฏใกล้กับจุด Dirac
ในกรณีที่ไม่มีสนามแม่เหล็ก และบอกเป็นนัยว่าแรงดันไฟฟ้าพัฒนาห่างจากโพรบปัจจุบันในระดับไมครอนในการหาเหตุผลเข้าข้างตนเองในการค้นพบที่ผิดปกติเหล่านี้ กอร์บาชอฟและเพื่อนร่วมงานอาศัยผลกระทบจากหุบเขาโถง ซึ่งเชื่อมโยงกับการตอบสนองที่ไม่ใช่ในท้องถิ่น รายละเอียดเพิ่มเติม
เกี่ยวกับทฤษฎีได้รับการตีพิมพ์เกือบหนึ่งปีต่อมา ( PNAS 112 10879 ) และเพื่อนร่วมงาน นักวิจัยได้จำลองระบบที่ทำจากกราฟีนที่วางซ้อนกันบน hBN และเขียนว่า “ความโค้งของเบอร์รี่แสดงให้เห็นในการขนส่งผ่านเอฟเฟกต์ Hall Hall และกระแสหุบเขาที่ไม่มีประจุในระยะยาว การตอบสนองทางไฟฟ้า
ที่ไม่ใช่เฉพาะที่ซึ่งสื่อกลางโดยกระแสดังกล่าวให้การวินิจฉัยโทโพโลยีแบนด์” จากนั้น การทดลองได้รับการอธิบายในแง่ของกระแสหุบเขาที่ไม่มีประจุซึ่งไหลไปไกลใกล้กับโพรบวัดแรงดันไฟฟ้า (รูปที่ 2 ก )
น่าทึ่งและไม่เหมือนกับกรณีอื่นๆ ที่ผลกระทบทางโทโพโลยีเชื่อมโยงกับสถานะที่แข็งแกร่งที่ขอบ
(ผ่านการติดต่อทางพรมแดนจำนวนมาก) กระแสน้ำในหุบเขาที่ไม่มีประจุซึ่งคาดการณ์โดยการวิจัยของ Xiao ไม่ได้เกิดจากสถานะที่ปรากฏที่ขอบเขต แต่เป็นสถานะใน ทะเล Fermi ใต้ช่องว่างและส่งสัญญาณว่ามีผลในการตอบสนองที่ไม่ใช่ในท้องถิ่นการค้นพบเพิ่มเติมและเมล็ดพันธุ์สำหรับการโต้เถียง
ชี้ให้เห็นว่าจุดสูงสุดของความต้านทานที่ไม่ใช่เฉพาะที่ไม่สามารถใช้เป็นลายเซ็นของความเร็วที่ผิดปกติซึ่งเกิดจากสนามไฟฟ้าและความโค้งของ Berry ที่ไม่หายไป ประเด็นสำคัญที่นำไปสู่ข้อสรุปนี้คือข้อเท็จจริงที่ว่าการใช้ทฤษฎีเซมิคลาสสิกนั้นไม่ชัดเจน เนื่องจากในการทดลองโดยกอร์บาชอฟและเพื่อนร่วมงาน ระดับเฟอร์มีถูกปรับภายในช่องว่างทางอิเล็กทรอนิกส์
แนะนำ 666slotclub / hob66
