作者:鲍勃·伊尔卡,物理
(同organic)有机 这种可视化显示了用于膜的石墨烯层
学分:曼彻斯特大学 两个研究小组已经独立地发现,存在一种特定类型的石墨烯系统,其中电子随着温度的升高而冻结
第一个小组,成员来自以色列,美国
S
和日本的科学家发现,将一层石墨烯放在另一层之上,然后将另一层扭曲,会产生石墨烯状态,在这种状态下,电子会随着温度的升高而冻结
在试图解释他们所观察到的情况时,他们发现近绝缘相的熵大约是自由电子自旋的一半
第二个团队,成员来自美国
S
日本和以色列发现了相同的石墨烯系统,在他们的研究中,为了理解他们的观察结果,他们注意到绝缘体中产生了一个大磁矩
两个团队都在《自然》杂志上发表了他们的研究结果
普林斯顿大学的李彪在同一期杂志上发表了一篇新闻和观点文章,概述了两个团队的工作
随着大多数物质周围的温度升高,它们构成的粒子受到激发
这导致固体熔化成液体,液体变成气体
这可以用热力学来解释——更高的温度导致更多的熵,这是对无序的描述
在这项新的努力中,两个团队发现了这条规则的一个例外——石墨烯系统,其中电子随着温度的升高而冻结
石墨烯系统非常简单
两个团队都简单地将一片石墨烯放在另一片之上,然后轻轻扭转顶层
但是它必须被扭曲到他们所说的“神奇的角度”,描述一个只有1度的扭曲
云纹图案导致系统中的电子速度降低,进而导致更大的阻力,使系统接近绝缘体
两个团队随后更仔细地调查了这些观察结果
他们都是通过测量扭曲晶格的熵来做到这一点的,并发现高温相的熵大于低温相的熵
他们都发现扭曲层中的电子既有自旋又有低自由度,他们指出,这可以被描述为同位旋
他们都认为,随着系统温度的升高,它更接近成为铁磁体
除了他们关于近绝热相熵的发现之外,第一小组还注意到了电子可压缩性的突然高峰
第二个团队还发现,当磁场施加到系统上时,同时占据能级的电子更少
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