• Technologie
  • Byznys
  • Software
  • Hardware
  • Internet
  • Telco
  • Science
  • České IT
  • Události
Žádné výsledky
Zobrazit všechny výsledky
ITBiz.cz
ITBiz.cz
Žádné výsledky
Zobrazit všechny výsledky

Jak z grafenu udělat izolant

Redakce
28. 11. 2021
| Články
Hrátky s magnetickými víry

Zdroj: Pixabay

Jednou ze speciálních vlastní grafenu je to, že elektrony se v něm navzájem ovlivňují; dalo by se říci, že se chovají jako jeden celek. Speciálně to platí pro dvouvrstvý grafen, jehož obě vrstvy jsou vůči sobě pootočené. Jedním z možných důsledků takových stavů je supravodivost.

Tým vědců pod vedením Klause Ensslina a Thomase Ihna z ETH v Curychu společně s kolegy z Texaské univerzity v Austinu nyní pozoroval nový stav ve zkroucených dvojitých vrstvách grafenu. Záporně nabité elektrony a kladně nabité díry, spolu v tomto případě opět existují v silné vzájemné korelaci, ovšem materiál se přitom naopak stává elektricky nevodivým.

Autoři výzkumu vzali dvě vrstvy grafenu o tloušťce dvou atomů a ty vůči sobě poootočili o více než 2° (nejčastěji studovaný známý „magický úhel“ vrstev grafenu je 1,1 stupně). Za této situace již elektrony v podstatě nemohou mezi dvojitými vrstvami tunelovat.

Jak vše funguje? Působením vnějšího elektrického pole mohou v jedné z dvojvrstev začít převažovat volné elektrony a v druhé díry. Jak elektrony, tak díry mohou vést elektrický proud. Proto by se dalo očekávat, že obě grafenové dvojvrstvy dohromady vytvoří ještě lepší vodič s menším odporem.

Za určitých okolností však může dojít k přesnému opaku, uvádí Folkert de Vries z  ETH: „Pokud upravíme elektrické pole tak, aby byl ve dvojvrstvách stejný počet elektronů a děr, odpor se náhle prudce zvýší.“ Několik týdnů si Ensslin a jeho spolupracovníci nedokázali tento překvapivý výsledek vysvětlit, ale nakonec jim Allan H. MacDonald z Texaské univerzity v Austinu oznámil, že zřejmě pozorovali nový druh hustotní vlny (density wave).

Vlny hustoty náboje obvykle vznikají v jednorozměrných vodičích, když elektrony v materiálu společně vedou elektrický proud a zároveň se prostorově uspořádávají do vln. V experimentu, který provedli vědci z ETH, to byly nyní elektrony a díry, které se navzájem párovaly elektrostatickou přitažlivostí, a vytvářely tak kolektivní hustotní vlnu. Tato hustotní vlna se však nyní skládá z elektricky neutrálních párů elektron-díra, takže obě dvojité vrstvy dohromady již elektrický proud vést naopak nemohou, vysvětluje průvodní tisková zpráva ETH Zurich.

Tento zcela nový korelovaný stav elektronů a děr nemá žádný celkový náboj, podle autorů výzkumu nicméně může přenášet informace nebo vést teplo. Navíc je na něm zvláštní to, že ho můžeme zcela ovládat pomocí úhlu stočení a přiloženého napětí. Trochu podobné jevy byly pozorovány i v jiných materiálech, v nichž se páry elektron-díra (excitony) vytvářejí excitací pomocí laserového světla. V tomto případě se však elektrony a díry nacházejí v základním stavu (stavu s nejnižší energií), což znamená, že jejich životnost není omezena a nedochází k žádnému spontánnímu rozpadu při přechodu do stavu s nižší energií.

Autoři výzkumu spekulují o tom, že tento korelovaný stav by se snad mohl uplatnit v pamětech („kvantových pamětech“); výhodou celkově neutrálního náboje je, že by zařízení nereagovala na šum vnějšího elektrického pole, jednotlivé bity se vzájemně neovlivňovaly atd. Související představy mají ovšem k jakékoliv praktické realizaci ještě dost daleko…

 

Peter Rickhaus et al, Correlated electron-hole state in twisted double-bilayer graphene, Science (2021). DOI: 10.1126/science.abc3534

Zdroj: ETH Zurich / Phys.org

Rubriky: Science

Související příspěvky

Z 2D materiálů dokázali poprvé postavit celý počítač
Články

Z 2D materiálů dokázali poprvé postavit celý počítač

10. 7. 2025
Nebojte se hlásit na seniornější pozice, radí IT pracovní portál
Zprávičky

Umělá inteligence z Matfyzu vytváří srozumitelné právní texty

29. 6. 2025
Flexibilní elektronika naráží na polovodiče typu n
Zprávičky

Prezident si v Ostravě prohlédl kvantový počítač, který je jediný v ČR

26. 5. 2025
Flexibilní elektronika naráží na polovodiče typu n
Články

Tellur zvyšuje výkon 2D polovodičů

22. 5. 2025

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Souhlasím se Zásadami ochrany osobních údajů .

Zprávičky

750 zaměstnanců ČSOB se díky Atosu zvládlo rychle přesunout do domácích kanceláří

Google investuje 2,4 miliardy dolarů do technologie AI od start-upu Windsurf

ČTK
12. 7. 2025

Společnost Google ze skupiny Alphabet zaplatí asi 2,4 miliardy USD (50,64 miliardy Kč) za

Muskova xAI chce další peníze od investorů při ohodnocení na 200 miliard dolarů

ČTK
12. 7. 2025

Americká společnost xAI miliardáře Elona Muska plánuje vybrat peníze od investorů v novém kole

Kryptoměny a jejich ekonomika

Bitcoin pokračuje v růstu na další rekordy, překonal hranici 118 000 dolarů

ČTK
11. 7. 2025

Cena bitcoinu dnes pokračuje v prudkém růstu. Kolem 8:30 SELČ se vyšplhala na další

Hackeři ukradli data 5,7 milionu zákazníků australských aerolinek Qantas

ČTK
11. 7. 2025

Hackeři v rámci rozsáhlého kybernetického útoku z minulého týdne ukradli data 5,7 milionu zákazníků

Meta lákala zaměstnance OpenAI na bonus ve výši 100 milionů dolarů

Muskova společnost xAI představila novou verzi chatbota Grok 4

ČTK
11. 7. 2025

Americká společnost xAI miliardáře Elona Muska představila nový model chatbota Grok 4. Ten má

Sophos představil XDR řešení pro synchronizované zabezpečení

Ministerstvo vnitra odhalilo kybernetický útok, údaje občanů neunikly

ČTK
10. 7. 2025

Ministerstvo vnitra odhalilo kybernetický útok na jeden ze systémů úřadu, oznámil dnes na tiskové

Český T-Mobile vyčleňuje vysílače do samostatné firmy

Na Slovensku skončila největší elektronická aukce mobilních frekvencí

ČTK
10. 7. 2025

Na Slovensku včera skončila největší elektronická aukce mobilních frekvencí v historii země. Vynesla rekordní

Vláda zakázala používat ve státní správě produkty čínské společnosti DeepSeek

ČTK
9. 7. 2025

Vláda zakázala používat ve státní správě jakékoli produkty čínské společnosti DeepSeek. Rozhodla tak na

Tiskové zprávy

Společnost QNAP představuje myQNAPcloud One Beta

Acer slaví několikanásobné ocenění cenou Red Dot Product Design Awards 2025

Acer for Business EMEA překonává růst trhu

Nejnovější modely Acer Chromebook Plus nyní s 12měsíčním balíčkem Google AI Pro včetně služby NotebookLM zdarma

ANECT mění vedení společnosti a posiluje management

Optimize by Acer: nejnovější evoluce v oblasti podnikových záručních podmínek

Zpráva dne

Květen je měsícem růstu, můžete růst s Windows 11 jen za €20.00!

Květen je měsícem růstu, můžete růst s Windows 11 jen za €20.00!

Redakce
15. 5. 2025

Kupte Windows 11 CDkey od Goodoffer24.com a můžete růst s tímto OS jak při...

Komentujeme

Chvála černých skřínek

Malé modely AI mají být velkým trendem

Pavel Houser
3. 1. 2025

V záplavě prognóz technologického vývoje (nejen) v roce 2025 zde prozatím trochu zapadlo jedno téma, které...

Slovník

Umbrellacell

Ekonomická efektivnost

Tiskové podklady

Nejpopulárnější články

Žádný obsah není dostupný

Kategorie

  • Články
  • Komentujeme
  • Slovník
  • Tiskové zprávy
  • Zprávičky

Portál ITbiz.cz přináší informace z IT a byznysu již od roku 2006. Provozuje jej internetové vydavatelství Nitemedia. Hosting zajišťuje společnost Greenhousing.cz. Mezi další naše projekty patří například ABClinuxu.cz a Sciencemag.cz. Na stránce Redakce naleznete informace o redakci a možnostech inzerce.

Rubriky

Akce a události Byznys Cloud Ekomerce Hardware Internet Operační systémy Podnikový software Právo Science Security Technologie Telekomunikace Veřejná správa Vývoj a HTML Zpráva dne České IT
Žádné výsledky
Zobrazit všechny výsledky
  • Technologie
  • Byznys
  • Software
  • Hardware
  • Internet
  • Telco
  • Science
  • České IT
  • Události

© 2019 Vydává Nitemedia s.r.o. Hosting zajišťuje Greenhousing.cz.

Tento web používá cookies. Pokračováním dáváte souhlas s jejich používáním. Více na itbiz.cz/soukromi.