Рафтори рахҳои Моҳр ва камарбанди ҳамвор дар илми илм ва физикаи квантӣ бо номи "Графинҳои дуқабатаи каҷшуда" (TBLG) таваҷҷӯҳи зиёди олимонро ба худ ҷалб кардааст, гарчанде ки бисёре аз хосиятҳо бо баҳсҳои шадид рӯбарӯ ҳастанд. Дар як пажӯҳиши наве, ки дар маҷаллаи Science Progress нашр шудааст, Эмилио Колледо ва олимони шӯъбаи физика ва материалшиносӣ дар Иёлоти Муттаҳида ва Ҷопон дар графен дуқабатаи печида суперноқилият ва аналогияро мушоҳида карданд. Ҳолати изолятори Мотт кунҷи гардиши тақрибан 0,93 дараҷа дорад. Ин кунч назар ба кунчи «кунчи сехрнок» (1,1°), ки дар тадкикоти пештара хисоб карда шуда буд, 15 фоиз хурдтар аст. Ин тадқиқот нишон медиҳад, ки диапазони "кунҷи ҷодугарӣ" -и графен дуқабатаи каҷшуда назар ба пештар пешбинишуда калонтар аст.
Ин тадқиқот маълумоти фаровони навро барои кушодани зуҳуроти қавии квантӣ дар графени дуқабатаи каҷ барои татбиқ дар физикаи квантӣ фароҳам меорад. Физикҳо "Твистроника"-ро ҳамчун кунҷи нисбии печутоби байни қабатҳои ҳамшафати ван дер Ваалс барои тавлиди бандҳои муар ва ҳамвор дар графен муайян мекунанд. Ин консепсия як усули нав ва беназир барои ба таври назаррас тағир додан ва танзим кардани хосиятҳои дастгоҳ дар асоси маводи дученака барои ноил шудан ба ҷараёни ҷорӣ гардид. Таъсири аҷиби "Twistronics" дар кори пешқадами муҳаққиқон нишон дода шудааст, ки вақте ки ду қабати якқабатаи графен дар кунҷи "кунҷи ҷодугарӣ" -и θ = 1,1 ± 0,1 ° ҷойгир карда мешаванд, як банди хеле ҳамвор пайдо мешавад. .
Дар ин таҳқиқот, дар графен дуқабати каҷшуда (TBLG), марҳилаи изолятсияи микрорахи аввал (хусусияти сохтории) суперлаттика дар "кунҷи ҷодугарӣ" нимпур карда шуд. Гурӯҳи тадқиқотӣ муайян кард, ки ин изолятори Мотт (изолятори дорои хосиятҳои суперноқилӣ) аст, ки суперноқилиятро дар сатҳи каме баландтар ва пасттари допинг нишон медиҳад. Диаграммаи фазавӣ суперноқилҳои ҳарорати баландро байни ҳарорати гузариши суперноқил (Tc) ва ҳарорати Ферми (Tf) нишон медиҳад. Ин тадқиқот боиси таваҷҷуҳи зиёд ва баҳсҳои назариявӣ оид ба сохтори бандҳои графен, топология ва системаҳои нимноқилҳои иловагии "Кунҷи Magic" гардид. Дар муқоиса бо гузориши ибтидоии назариявӣ, тадқиқоти таҷрибавӣ хеле кам аст ва ҳоло оғоз шудааст. Дар ин таҳқиқот, гурӯҳ ченкуниҳои интиқолро дар графени дуқабати печидаи "кунҷи ҷодугарӣ" анҷом дод, ки ҳолати мувофиқи изолятсия ва суперноқилро нишон медиҳад.
Кунҷи ғайричашмдошт таҳрифшудаи 0,93 ± 0,01, ки аз "кунҷи ҷодугарӣ" 15% хурдтар аст, инчунин хурдтарин гузоришест, ки то имрӯз гузориш дода шудааст ва хосиятҳои суперноқилро нишон медиҳад. Ин натиҷаҳо нишон медиҳанд, ки ҳолати нави коррелятсия метавонад дар графен дуқабати каҷшудаи "Кунҷи ҷодугарӣ" пайдо шавад, ки аз "кунҷи ҷодугарӣ" пасттар аз аввалин микрорахи графен аст. Барои сохтани ин дастгоҳҳои графени дуқабати печидаи "шоҳи ҷодугарӣ", гурӯҳ равиши "канда ва stack" -ро истифода бурд. Сохтори байни қабатҳои нитриди бор (БН) шашкунҷаи капсулшуда аст; ба геометрияи асои Холл бо симҳои сершумор пайвастшуда ба контактҳои канори Cr/Au (хром/тилло) тарҳрезӣ шудааст. Тамоми дастгоҳи дуқабати графени печидаи "Сеҳри ҷодуӣ" дар болои қабати графен сохта шудааст, ки ҳамчун дарвозаи қафо истифода мешавад.
Олимон барои чен кардани дастгоҳҳо дар криостатҳои насосии HE4 ва HE3 усулҳои қулфкунии ҷараёнҳои мустақим (DC) ва ҷараёни тағйирёбанда (AC) -ро истифода мебаранд. Гурӯҳ муносибати байни муқовимати тӯлонии дастгоҳ (Rxx) ва диапазони шиддати васеъи дарвоза (VG) -ро сабт кард ва майдони магнитии В-ро дар ҳарорати 1,7К ҳисоб кард. Мушоҳида карда шуд, ки асимметрияи хурди сӯрохиҳои электронӣ як хосияти хоси дастгоҳи графени дуқабати каҷшудаи "Кунҷи ҷодуӣ" мебошад. Тавре ки дар гузоришҳои қаблӣ мушоҳида шуда буд, даста ин натиҷаҳоро сабт кард ва гузоришҳоеро, ки то ба ҳол супервайронкунанда буданд, муфассал шарҳ дод. Хусусияти "Кунҷи ҷодугарӣ" кунҷи ҳадди ақали гардиши дастгоҳи графени дуқабатаро печонида мекунад. Бо таҳқиқи амиқтари фан-диаграммаи Ландау, муҳаққиқон баъзе хусусиятҳои назаррасро ба даст оварданд.
Масалан, қуллаи нимпуркунӣ ва таназзули дукаратаи сатҳи Ландау ба ҳолати изолятсияи қаблан мушоҳидашудаи Момент мувофиқат мекунанд. Даста шикастани симметрияи водии тахминии чархзании СУ(4) ва ташаккули сатхи нави квазизарчачаи Фермиро нишон дод. Аммо, тафсилот тафтиши муфассалро талаб мекунад. Пайдоиши суперноқилият низ мушоҳида карда шуд, ки Rxx (муқовимати тӯлонӣ) зиёд шуд, ки ба таҳқиқоти қаблӣ монанд аст. Сипас гурӯҳ ҳарорати муҳими (Tc) марҳилаи суперноқилро тафтиш кард. Азбаски ҳеҷ гуна маълумот оид ба допинги оптималии суперноқилҳо дар ин намуна ба даст оварда нашудааст, олимон ҳарорати критикии то 0,5К-ро қабул карданд. Аммо, ин дастгоҳҳо то он даме, ки онҳо аз ҳолати суперноқил маълумотҳои равшан ба даст наоваранд, бесамар мешаванд. Барои таҳқиқи минбаъдаи ҳолати суперноқилӣ, муҳаққиқон хусусиятҳои чор терминали шиддат-ҷораи (VI) дастгоҳро дар зичии гуногуни интиқолдиҳанда чен карданд.
Муқовимати бадастомада нишон медиҳад, ки ҷараёнҳои олӣ дар доираи зичии калонтар мушоҳида карда мешаванд ва ҳангоми истифодаи майдони магнитии параллелӣ фурӯхтани ҷараёнро нишон медиҳанд. Барои ба даст овардани фаҳмиш дар бораи рафтори дар таҳқиқот мушоҳидашуда, муҳаққиқон сохтори банди Moir-и дастгоҳи графини дуқабатаи "Magic Angle" -ро бо истифода аз модели Bistritzer-MacDonald ва параметрҳои беҳтаршуда ҳисоб карданд. Дар муқоиса бо ҳисобҳои қаблии кунҷи “Сеҳри ҷодугарӣ”, бандҳои ҳисобшудаи энергияи ками Moire аз банди энергияи баланд ҷудо нест. Ҳарчанд кунҷи гардиши дастгоҳ аз кунҷи "кунҷи ҷодугарӣ"-и дар ҷои дигар ҳисобшуда хурдтар аст, аммо дастгоҳ падидае дорад, ки бо таҳқиқоти қаблӣ (изолятсияи Морт ва суперноқилият) сахт алоқаманд аст, ки физикҳо онро ғайричашмдошт ва қобили иҷро донистанд.
Пас аз арзёбии минбаъдаи рафтор дар зичии калон (шумораи ҳолатҳое, ки дар ҳар як энергия мавҷуд аст), хусусиятҳое, ки олимон мушоҳида кардаанд, ба ҳолати изолятсияи нав пайдошуда мансубанд. Дар оянда, барои фаҳмидани ҳолати тоқи изолятсия ва муайян кардани он, ки оё онҳоро ҳамчун моеъҳои спинии квантӣ тасниф кардан мумкин аст, омӯзиши муфассалтари зичии ҳолатиҳо (DOS) гузаронида мешавад. Бо ин роҳ, олимон суперноқилиятро дар наздикии ҳолати изолятсионии ба Мокс монанд дар дастгоҳи каҷшудаи графен бо кунҷи хурди гардиш (0,93°) мушоҳида карданд. Ин тадќиќот нишон медињад, ки њатто дар чунин кунљњои хурд ва зичии баланд њам таъсири таносуби электронњо ба хосиятњои муар якхела аст. Дар оянда водихои чархзании фазаи изоляционй омухта, фазаи нави супер-гузаронй дар харорати пасттар омухта мешавад. Тадқиқоти таҷрибавӣ бо кӯшишҳои назариявӣ барои фаҳмидани пайдоиши ин рафтор якҷоя карда мешавад.
Вақти фиристодан: октябр-08-2019