石墨烯展示出未曾見過的磁力形式

石墨烯展示出未曾見過的磁力形式

石墨烯是一種排列在晶格中的碳原子薄片，雖然它非常簡(jiǎn)單，但它的新特性卻讓科學(xué)家們著實(shí)吃驚了一把。 來自斯坦福大學(xué)的一個(gè)研究小組最近取得了一系列的突破，他們發(fā)現(xiàn)石墨烯可以在特定方式的排列下產(chǎn)生磁場(chǎng)。 以前，這種特殊形式的磁力只是理論化的東西

由于石墨烯只有一個(gè)原子那么厚，所以實(shí)際上它算是二維的，這就迫使穿過石墨烯的電子只能沿著兩個(gè)軸運(yùn)動(dòng)，而這產(chǎn)生了一系列不同尋常的性質(zhì)進(jìn)而使石墨烯獲得了“神奇材料”的稱號(hào)。
據(jù)了解，石墨烯薄片可以通過其他方式堆疊和處理從而獲得不同的功能。在去年的一項(xiàng)研究中，麻省理工學(xué)院的一個(gè)研究小組就發(fā)現(xiàn)石墨烯可以成為超導(dǎo)體，這意味著電流可以在零電阻的情況下自由通過。

著手于重現(xiàn)這些結(jié)果的斯坦福大學(xué)研究小組則在此過程中無意讓石墨烯顯示出了磁性。他們?cè)谙蚴悠分凶⑷腚娏鲿r(shí)發(fā)現(xiàn)了這點(diǎn)。通常情況下這種情況需要一個(gè)磁場(chǎng)才能發(fā)生，但奇怪的是，當(dāng)外部磁場(chǎng)被關(guān)掉之后其電壓仍保持不變，這也就意味著石墨烯自身形成了一個(gè)內(nèi)部磁場(chǎng)。

這項(xiàng)研究的首席研究員David Goldhaber-Gordon說道：“據(jù)我們所知，這是已知第一個(gè)關(guān)于物質(zhì)中軌道鐵磁性的例子。如果磁性是由自旋極化引起那么就不會(huì)看到霍爾效應(yīng)。然而我們不僅看到了霍爾效應(yīng)而且還是一個(gè)巨大的霍爾效應(yīng)。”

這種奇怪的吸引力來自于該團(tuán)隊(duì)在制造過程中做出的兩項(xiàng)看似微不足道的改變。第一個(gè)改變處于六方氮化硼薄層之間的兩層石墨烯，研究小組將其中一層進(jìn)行了旋轉(zhuǎn)使其跟扭曲的雙層石墨烯對(duì)齊；第二個(gè)改變則是團(tuán)隊(duì)經(jīng)過深思熟慮的，研究人員將石墨烯薄片的失衡度提高了1.2度。

研究小組表示，扭曲的雙層石墨烯產(chǎn)生的磁場(chǎng)非常微弱--大概是普通 冰箱 磁鐵的100萬倍--但這可能對(duì)某些應(yīng)用有用。

過去，石墨烯曾被制成磁性材料，但通常需要摻雜雜質(zhì)或跟其他磁性材料結(jié)合才行。

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