阿尔托大学何塞·拉多 磁封装扭曲双层石墨烯中的谷螺旋示意图
学分:阿尔托大学 材料中的电子有一种被称为“自旋”的属性，它负责多种属性，其中最著名的是磁性
永磁体，就像冰箱门用的那种，所有的电子自旋都在同一个方向
科学家称这种行为为铁磁性，试图操纵自旋的研究领域为自旋电子学
在量子世界中，自旋可以以更奇特的方式排列，产生受抑状态和纠缠磁体
有趣的是，石墨烯材料中出现了一种类似自旋的性质，被称为“谷”
这一独特的特性催生了valleytronics领域，该领域旨在利用valley特性进行紧急物理和信息处理，就像自旋电子学依赖于纯自旋物理一样
“Valleytronics可能允许在量子谷自由度中编码信息，类似于电子学对电荷和自旋电子学对自旋的处理方式
“阿尔托大学应用物理系的何塞·拉多教授解释说，他也是这项工作的作者之一
“此外，与电子器件相比，valleytronic器件的处理速度将大幅提高，与自旋电子器件相比，其对磁场噪声的稳定性更高
" 由旋转超薄材料制成的结构为设计新型器件提供了丰富的固态平台
特别是，轻微扭曲的石墨烯层最近被证明具有令人兴奋的非常规性质，这最终会导致一个新的量子技术材料家族
这些已经被探索的非常规状态依赖于电荷或自旋
一个悬而未决的问题是，这个山谷是否也能通向它自己令人兴奋的州
为valleytronics制造材料 为了实现这个目标，传统的铁磁体发挥了至关重要的作用，将石墨烯推向了山谷物理学的领域
在最近的一项工作中，博士
D
学生托拜厄斯·沃尔夫和普罗夫斯
苏黎世联邦理工学院的奥德·齐伯伯格和詹尼·布拉特，以及
阿尔托大学的何塞·拉多为磁性范德瓦尔斯材料中的相关物理指出了一个新的方向
研究小组表明，将两层轻微旋转的石墨烯夹在铁磁绝缘体之间，为新的电子状态提供了独特的设置
铁磁体、石墨烯的扭曲工程和相对论效应的结合迫使“谷”特性主导材料中的电子行为
特别是，研究人员展示了这些纯谷态是如何被电调谐的，提供了一个可以产生纯谷态的物质平台
在自旋电子学和范德瓦尔斯材料最新突破的基础上，磁性扭曲范德瓦尔斯多层中的谷物理打开了相关扭曲谷电子学新领域的大门
“演示这些态代表了通向新的奇异纠缠谷态的起点
拉多教授说，“最终，设计这些谷态可以实现量子纠缠谷液体和分数量子谷霍尔态。”
这两种奇异的物质状态在自然界中还没有被发现，这将为基于石墨烯的拓扑量子计算平台带来令人兴奋的可能性
" 这篇题为“磁封装扭曲双层石墨烯中的自发谷螺旋”的论文发表在《物理评论快报》杂志上
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