විද්යා හා ක්වොන්ටම් භෞතික විද්යාවේ මෝර් ඉරි සහ පැතලි පටි වල හැසිරීම විද්යාඥයින්ගෙන් විශාල උනන්දුවක් ඇති කර ගෙන ඇත, එය "මැජික් කෝණය" ඇඹරුණු ද්වි-ස්ථර ග්රැෆීන් (TBLG) ලෙස හැඳින්වේ, නමුත් බොහෝ ගුණාංග උණුසුම් විවාදයකට මුහුණ දෙයි. සයන්ස් ප්රගති සඟරාවේ ප්රකාශයට පත් කරන ලද නව අධ්යයනයක දී, එමිලියෝ කොලෙඩෝ සහ එක්සත් ජනපදයේ සහ ජපානයේ භෞතික විද්යා හා ද්රව්ය විද්යා දෙපාර්තමේන්තුවේ විද්යාඥයින් ඇඹරුණු ද්වි-ස්ථර ග්රැෆීන්හි සුපිරි සන්නායකතාවය සහ සාදෘශ්යය නිරීක්ෂණය කළහ. මොට් පරිවාරක තත්වයට අංශක 0.93 ක පමණ ඇඹරෙන කෝණයක් ඇත. මෙම කෝණය පෙර අධ්යයනයේ දී ගණනය කරන ලද "මැජික් කෝණය" කෝණයට (1.1°) වඩා 15% ක් කුඩාය. මෙම අධ්යයනයෙන් පෙන්නුම් කරන්නේ ඇඹරුණු ද්වි-ස්ථර ග්රැෆීන්හි "මැජික් කෝණය" පරාසය කලින් අපේක්ෂා කළ ප්රමාණයට වඩා විශාල බවයි.
මෙම අධ්යයනය ක්වොන්ටම් භෞතික විද්යාවේ යෙදීම් සඳහා ඇඹරුණු ද්වි-ස්ථර ග්රැෆීන්හි ප්රබල ක්වොන්ටම් සංසිද්ධි විකේතනය කිරීම සඳහා නව තොරතුරු රාශියක් සපයයි. භෞතික විද්යාඥයින් "ට්විස්ට්රොනික්ස්" යන්න අර්ථ දක්වන්නේ යාබද වැන් ඩර් වෝල්ස් ස්ථර අතර සාපේක්ෂ ඇඹරෙන කෝණය ලෙසයි. ධාරා ප්රවාහය සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා ද්විමාන ද්රව්ය මත පදනම්ව උපාංග ගුණාංග සැලකිය යුතු ලෙස වෙනස් කිරීම සහ අභිරුචිකරණය කිරීම සඳහා මෙම සංකල්පය නව සහ අද්විතීය ක්රමයක් බවට පත්ව ඇත. "ට්විස්ට්රොනික්ස්" හි කැපී පෙනෙන බලපෑම පර්යේෂකයන්ගේ පුරෝගාමී කාර්යයේදී නිදර්ශනය කරන ලද අතර, තනි ස්ථර ග්රැෆීන් ස්ථර දෙකක් θ=1.1±0.1° ක "මැජික් කෝණයක" ඇඹරෙන කෝණයකින් ගොඩගැසූ විට, ඉතා පැතලි පටියක් දිස්වන බව පෙන්නුම් කරයි. .
මෙම අධ්යයනයේ දී, ඇඹරුණු ද්වි-ස්ථර ග්රැෆීන් (TBLG) හි, "මැජික් කෝණයේ" සුපිරි දැලිසෙහි පළමු ක්ෂුද්ර තීරුවේ (ව්යුහාත්මක ලක්ෂණය) පරිවාරක අවධිය අර්ධ වශයෙන් පිරී තිබුණි. පර්යේෂණ කණ්ඩායම තීරණය කළේ මෙය තරමක් ඉහළ සහ පහළ මාත්රණ මට්ටම්වලදී සුපිරි සන්නායකතාව ප්රදර්ශනය කරන මොට් පරිවාරකයක් (අධි සන්නායක ගුණ සහිත පරිවාරකයක්) බවයි. අදියර රූප සටහන සුපිරි සන්නායක සංක්රාන්ති උෂ්ණත්වය (Tc) සහ ෆර්මි උෂ්ණත්වය (Tf) අතර ඉහළ උෂ්ණත්ව සුපිරි සන්නායකය පෙන්වයි. මෙම පර්යේෂණය ග්රැෆීන් කලාප ව්යුහය, ස්ථල විද්යාව සහ අතිරේක "මැජික් කෝණය" අර්ධ සන්නායක පද්ධති පිළිබඳ විශාල උනන්දුවක් සහ න්යායාත්මක විවාදයකට තුඩු දුන්නේය. මුල් න්යායික වාර්තාව හා සසඳන විට, පර්යේෂණාත්මක පර්යේෂණ දුර්ලභ වන අතර එය දැන් ආරම්භ වී ඇත. මෙම අධ්යයනයේ දී, කණ්ඩායම අදාළ පරිවාරක සහ සුපිරි සන්නායක තත්වයන් පෙන්වන "මැජික් කෝණය" ඇඹරුණු ද්වි-ස්ථර ග්රැෆීන් මත සම්ප්රේෂණ මිනුම් සිදු කළේය.
0.93 ± 0.01 ක අනපේක්ෂිත ලෙස විකෘති වූ කෝණයක්, එය ස්ථාපිත "මැජික් කෝණය" ට වඩා 15% ක් කුඩා වන අතර, එය අද දක්වා වාර්තා වී ඇති කුඩාම වන අතර සුපිරි සන්නායක ගුණාංග ප්රදර්ශනය කරයි. මෙම ප්රතිඵලවලින් පෙනී යන්නේ නව සහසම්බන්ධතා තත්ත්වය ග්රැෆීන්හි පළමු ක්ෂුද්ර තීරුවෙන් ඔබ්බට, ප්රාථමික "මැජික් කෝණය" ට වඩා අඩු "මැජික් කෝණය" ඇඹරුණු ද්වි-ස්ථර ග්රැෆීන් තුළ දිස්විය හැකි බවයි. මෙම "මැජික් අං" ඇඹරුණු ද්වි-ස්ථර ග්රැෆීන් උපාංග තැනීම සඳහා, කණ්ඩායම "ඉරීම සහ ගොඩගැසීම" ප්රවේශයක් භාවිතා කළේය. ෂඩාස්රාකාර බෝරෝන් නයිට්රයිඩ් (BN) ස්ථර අතර ව්යුහය කැප්සියුලීකරණය කර ඇත; Cr/Au (ක්රෝමියම්/රන්) දාර සම්බන්ධතා සමඟ සම්බන්ධ වූ බහු වයර් සහිත හෝල් දණ්ඩ ජ්යාමිතියකට රටා කර ඇත. සම්පූර්ණ "මැජික් කෝණය" ඇඹරුණු ද්වි-ස්ථර ග්රැෆීන් උපාංගය පසුපස දොරටුව ලෙස භාවිතා කරන ග්රැෆීන් ස්ථරයට ඉහළින් නිපදවා ඇත.
පොම්ප කරන ලද HE4 සහ HE3 ක්රයෝස්ටැට් වල උපාංග මැනීම සඳහා විද්යාඥයින් සම්මත සෘජු ධාරා (DC) සහ ප්රත්යාවර්ත ධාරා (AC) අගුලු දැමීමේ ශිල්පීය ක්රම භාවිතා කරයි. කණ්ඩායම උපාංගයේ කල්පවත්නා ප්රතිරෝධය (Rxx) සහ විස්තීර්ණ ගේට්ටු වෝල්ටීයතාව (VG) පරාසය අතර සම්බන්ධතාවය වාර්තා කර 1.7K උෂ්ණත්වයකදී චුම්බක ක්ෂේත්රය B ගණනය කළේය. කුඩා ඉලෙක්ට්රෝන-කුහර අසමමිතිය “මැජික් කෝණය” ඇඹරුණු ද්වි-ස්ථර ග්රැෆීන් උපාංගයේ ආවේණික ගුණාංගයක් බව නිරීක්ෂණය විය. පෙර වාර්තාවල නිරීක්ෂණය කළ පරිදි, කණ්ඩායම මෙම ප්රතිඵල වාර්තා කර මෙතෙක් සුපිරි සන්නායකතාවය ලබා ඇති වාර්තා විස්තර කළේය. ලක්ෂණය “මැජික් කෝණය” ද්වි-ස්ථර ග්රැෆීන් උපාංගයේ අවම ආතති කෝණය විකෘති කරයි. ලන්ඩෝ විදුලි පංකා ප්රස්ථාරය සමීපව පරීක්ෂා කිරීමත් සමඟ, පර්යේෂකයන්ට සැලකිය යුතු ලක්ෂණ කිහිපයක් ලැබුණි.
උදාහරණයක් ලෙස, අර්ධ පිරවුමේ උච්චතම අවස්ථාව සහ ලැන්ඩෝ මට්ටමේ ද්වි-ගුණ පරිහානිය කලින් නිරීක්ෂණය කරන ලද මොහොත වැනි පරිවාරක තත්වයන්ට අනුකූල වේ. කණ්ඩායම ආසන්න භ්රමණ නිම්නයේ SU(4) සමමිතිය බිඳීමක් සහ නව අර්ධ-අංශු ෆර්මි මතුපිටක් සෑදීම පෙන්නුම් කළේය. කෙසේ වෙතත්, විස්තර සඳහා වඩාත් සවිස්තරාත්මක පරීක්ෂණයක් අවශ්ය වේ. සුපිරි සන්නායකතාවයේ පෙනුම ද නිරීක්ෂණය කරන ලද අතර, එය පෙර අධ්යයනයන්ට සමානව Rxx (කල්පවත්නා ප්රතිරෝධය) වැඩි කළේය. ඉන්පසු කණ්ඩායම සුපිරි සන්නායක අවධියේ තීරණාත්මක උෂ්ණත්වය (Tc) පරීක්ෂා කළේය. මෙම සාම්පලයේ සුපිරි සන්නායකවල ප්රශස්ත මාත්රණය සඳහා දත්ත ලබා නොගත් බැවින්, විද්යාඥයින් 0.5K දක්වා තීරණාත්මක උෂ්ණත්වයක් උපකල්පනය කළහ. කෙසේ වෙතත්, සුපිරි සන්නායක තත්වයෙන් පැහැදිලි දත්ත ලබා ගැනීමට හැකි වන තෙක් මෙම උපාංග අකාර්යක්ෂම වේ. සුපිරි සන්නායක තත්වය තවදුරටත් විමර්ශනය කිරීම සඳහා, පර්යේෂකයෝ විවිධ වාහක ඝනත්වයන්හි උපාංගයේ සිව්-පර්යන්ත වෝල්ටීයතා-ධාරා (VI) ලක්ෂණ මැනිය.
ලබාගත් ප්රතිරෝධයෙන් පෙන්නුම් කරන්නේ අධි ධාරාව විශාල ඝනත්ව පරාසයක් පුරා නිරීක්ෂණය වන බවත් සමාන්තර චුම්භක ක්ෂේත්රයක් යොදන විට අධි ධාරාව මර්දනය කරන බවත්ය. අධ්යයනයේ නිරීක්ෂණය කරන ලද හැසිරීම පිළිබඳ අවබෝධයක් ලබා ගැනීම සඳහා, පර්යේෂකයන් බිස්ට්රිට්සර්-මැක්ඩොනල්ඩ් ආකෘතිය සහ වැඩිදියුණු කළ පරාමිතීන් භාවිතා කරමින් “මැජික් කෝණය” ඇඹරුණු ද්වි-ස්ථර ග්රැෆීන් උපාංගයේ මොයර් කලාප ව්යුහය ගණනය කළහ. “මැජික් කෝණය” කෝණයේ පෙර ගණනය කිරීම හා සසඳන විට, ගණනය කරන ලද අඩු ශක්ති මොයර් කලාපය ඉහළ ශක්ති කලාපයෙන් හුදකලා නොවේ. උපාංගයේ ඇඹරුම් කෝණය වෙනත් තැනක ගණනය කරන ලද “මැජික් කෝණය” කෝණයට වඩා කුඩා වුවද, උපාංගයට පෙර අධ්යයනයන් (මෝර්ට් පරිවරණය සහ සුපිරි සන්නායකතාවය) සමඟ දැඩි ලෙස සම්බන්ධ වන සංසිද්ධියක් ඇත, එය භෞතික විද්යාඥයින් අනපේක්ෂිත හා කළ හැකි බව සොයා ගත්හ.
විශාල ඝනත්වයන්හි හැසිරීම තවදුරටත් ඇගයීමෙන් පසු (එක් එක් ශක්තිය මත ලබා ගත හැකි තත්ව ගණන), විද්යාඥයින් විසින් නිරීක්ෂණය කරන ලද ලක්ෂණ අලුතින් මතුවන ආශ්රිත පරිවාරක තත්වවලට ආරෝපණය කෙරේ. අනාගතයේදී, පරිවාරකයේ අමුතු තත්ත්වය තේරුම් ගැනීමට සහ ඒවා ක්වොන්ටම් භ්රමණ ද්රව ලෙස වර්ගීකරණය කළ හැකිද යන්න තීරණය කිරීමට තත්ත්වයේ ඝනත්වය (DOS) පිළිබඳ වඩාත් සවිස්තරාත්මක අධ්යයනයක් සිදු කරනු ලැබේ. මේ ආකාරයෙන්, විද්යාඥයින් කුඩා ඇඹරුම් කෝණයක් (0.93°) සහිත ඇඹරුණු ද්වි-ස්ථර ග්රැෆීන් උපාංගයක මොක්ස් වැනි පරිවාරක තත්ත්වයට ආසන්නව සුපිරි සන්නායකතාව නිරීක්ෂණය කළහ. මෙම අධ්යයනයෙන් පෙන්නුම් කරන්නේ එවැනි කුඩා කෝණ සහ ඉහළ ඝනත්වයන්හිදී පවා, මොයිරේ වල ගුණාංග කෙරෙහි ඉලෙක්ට්රෝන සහසම්බන්ධතාවයේ බලපෑම සමාන බවයි. අනාගතයේදී, පරිවාරක අවධියේ භ්රමණ නිම්න අධ්යයනය කරනු ලබන අතර, අඩු උෂ්ණත්වයකදී නව සුපිරි සන්නායක අවධියක් අධ්යයනය කරනු ලැබේ. මෙම හැසිරීමේ ආරම්භය තේරුම් ගැනීමට න්යායික උත්සාහයන් සමඟ පර්යේෂණාත්මක පර්යේෂණ ඒකාබද්ධ කෙරේ.
පළ කළ කාලය: ඔක්තෝබර්-08-2019