Grafen zaskakuje naukowców niespotykanym polem pseudo-magnetycznym

Grafen to jednoatomowa warstwa węgla o strukturze plastra miodu i nadzieja na dużo szybsze układy scalone. Zespół profesora Michaela Crommie z Lawrence Berkeley National Laboratory opisał jego kolejną, bardzo zaskakującą cechę.

Miejscowe rozciągnięcie warstwy grafenu i stworzenie mikropęcherzyka (czy właściwie mikropiramidy) sprawia, że elektrony z atomów węgla zachowują się tak, jakby zostały poddane działaniu bardzo silnego pola magnetycznego. Oddziaływanie jest niespotykanie silne - dochodzi do 300 tesli, podczas gdy dotychczas osiągalne w laboratoriach pola magnetyczne nie przekraczały 85 tesli.

Atomy węgla mają po cztery elektrony walencyjne. W arkuszu grafenu każde trzy tworzą wiązania struktury z sześciokątów, podczas gdy czwarty może przeskakiwać pomiędzy atomami. To właśnie na nich zaobserwowano niezwykłe zachowanie, które wskazuje na działanie bardzo dużych sił analogicznych do magnetyzmu, choć w rzeczywistości żadnego pola magnetycznego tam nie ma. Biorą się one z rozciągnięcia grafenu wzdłuż trzech osi organizacji sieci krystalicznej, czyli oddalenia od siebie połączonych atomów i wydłużenia wiązań między nimi.

Efekt taki został przewidziany w teorii na początku bieżącego roku, a teraz potwierdzono go laboratoryjnie. Zapewne jeszcze przez jakiś czas fizycy będą badać (i bawić się) nowym efektem, a potem wezmą się za niego praktycy. Im więcej wiadomo o zachowaniu grafenu, tym bliżej do układów taktowanych terahercami.

[via Berkeley Lab ]

Tomasz Andruszkiewicz

Więcej o: