Twisted-grafenmodel udviser kompleks elektronisk adfærd

Et par forskere, den ene med Peking University, den anden med Princeton University, har fundet ud af, at parametrene for snoet grafen's excitationsspektre svarer direkte til egenskaberne ved den tunge fermion-model. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Physical Review Letters, Zhi-Da Song og B. Andrei Bernevig beskriver at bygge en model til at vise aspekter af Bistritzer-MacDonald-modellen og derefter brugte den til at demonstrere karakteristika for snoet dobbeltlagsgrafen. Aline Ramires med Paul Scherrer Institute har udgivet et nyheder og synspunkter i tidsskriftet Nature skitsering af værket af Bernevig og Sang.

Grafen er et fladt 2D-ark af kulstof og et emne for betydelig forskning. En forskningsindsats for fire år siden involverede at placere et ark grafen oven på et andet og derefter vride det øverste ark. Efter meget forsøg og fejl fandt disse forskere ud af, at vridning af det øverste ark en vis mængde (1,05 grader) førte til skabelsen af ​​en superleder. Det fik dem til at henvise til den snoede mængde som en "magisk vinkel."

Siden dengang har andre forskere studeret egenskaberne ved snoet dobbeltlagsgrafen justeret i dens magiske vinkel. I denne nye indsats studerede forskerne dets excitationsspektre og fandt ud af, at det svarede til parametrene for fermionmodellen.

Tidligere arbejde har vist, at snoet tolagsgrafen i den helt rigtige orientering får nogle unikke egenskaber - et sæt elektroner bevæger sig for eksempel rundt, hvilket forklarer dets ledningsevne. Men et andet sæt elektroner forbliver faste. Materialets to modstridende egenskaber gør det muligt for forskere at skubbe en prøve mellem en isolator og en superleder.

For bedre at forstå hvorfor dette sker, lavede Song og Bernevig en model af systemet og brugte den derefter til at udføre nøjagtige beregninger, der beskriver materialets opførsel. De fandt ud af, at de var i stand til at beskrive strukturen af ​​snoet dobbeltlagsgrafen i forhold til tunge fermionmaterialer. Mere arbejde viste, at materialets parametre svarede direkte til parametrene for den tunge fermion-model. Tunge fermionmaterialer er dem, der findes i bunden af ​​det periodiske system. + Udforsk yderligere

Specielt orienteret snoet tolagsgrafen er vært for topologiske elektroniske tilstande

© 2022 Science X Network