Twist, twist, twist

06.10.2021

Cornell-PKU-twisted-magic-angle-laser-250-t.jpgPekingin yliopiston tutkijat ovat kehittäneet moiré superhilamateriaaliin perustuva maagisen kulman lasereita, joissa valon lokalisointi toteutetaan jaksottaisesti kierretyissä fotonisissa grafeenin superhiloissa.

Tutkijat toivat esiin, että twistronisen laserin sulkumekanismi ei perustu täyteen kaistaeroon, vaan kahden fotonisen grafeenihilan kierrettyjen kerrosten väliseen kytkentään.

Tutkijoiden mukaan yksinkertainenkin kiertely voi johtaa nanokaviteetteihin, joilla on vahva kenttärajoitus ja korkea laatutekijä. Tällainen vaikutus poistaa tavanomaisen laserontelon tarpeen.

Lisäksi taikakulmalasereiden emissiot mahdollistavat maagisten kulmatilojen aaltotoimintojen suoran kuvantamisen.

Työ tarjoaa vankan alustan rakentaa korkealaatuisia nano-onteloita nanolasereille, nanovaloa emittoiville diodeille, epälineaariselle optiikalle ja ontelokvanttielektrodynamiikalle nanomittakaavassa.

Cornellin yliopiston ja Japanin kansallisen materiaalitieteen instituutin tieteilijät ovat äskettäin tutkineet Van der Waals moiré -materiaalien avulla vahvojen korreloivien tilojen termodynaamisia ominaisuuksia.

Tutkimuksessa mittailtiin MoSe2/WS2 moiré superhilojen porttikapasitanssia. Varsinaisten tieteellisten tavoitteiden lisäksi he havaitsivat poikkeuksellisen suuren kapasitanssin portin ja moiré -asetelman välissä.

Epänormaalin suuri kapasitanssi oli lähes 60 % yli rakenteen geometrisen kapasitanssin. Tämä osoitti, että puolijohde moiré superhilojen kapasitanssia voidaan parantaa merkittävästi, mikä tarkoittaa, että näistä materiaaleista valmistettujen rakenteiden varausta voitaisiin kasvattaa.

Bathin yliopiston fysiikan tutkijat ovat löytäneet uuden fyysisen vaikutuksen, joka liittyy valon ja kierrettyjen materiaalien vuorovaikutukseen. Sellaisella on todennäköisiä vaikutuksia uusiin nanoteknologioihin viestinnässä, nanorobotiikassa ja erittäin ohuissa optisissa komponenteissa.

Käytännön näkökulmasta tutkimustulokset tarjoavat suoran, käyttäjäystävällisen kokeellisen menetelmän, jolla saavutetaan aiempaa parempi ymmärrys valon ja kierrettyjen materiaalien vuorovaikutuksesta.

Esimerkiksi nanohiukkasten "kierre" voi määrittää informaatiobittien arvon (vasenkätisille tai oikeakätisille kierteille). Sitä esiintyy myös nanorobottien potkureissa ja se voi vaikuttaa lasersäteen etenemissuuntaan. Lisäksi työ avaa uuden tutkimustavan kiertyneiden molekyylien (DNA, aminohapot, proteiinit, sokerit jne.) harmonisista ilmiöistä.

Chicagon yliopiston tutkijat ovat kehittäneet erittäin anisotrooppisia lämpöjohteita, jotka perustuvat van der Waals -ohutkalvoihin, joiden eri kerroksia kierretään satunnaisilla kulmilla. Ne tuottavat MoS2:ssa huoneenlämpöisen anisotropiasuhteen, joka on yksi suurimmista koskaan raportoiduista.

Tasojen väliset kiertämiset estävät tason poikki tapahtuvan lämmönsiirron, kun taas kerroksen sisäinen kiteisyys säilyttää hyvän lämmönjohtavuuden.

Työ vahvistaa kiteisten kerrostettujen materiaalien kerrosten välisen pyöräyttämisen uutena teknisenä vapautena suunnatulle lämmönsiirrolle puolijohdejärjestelmissä.

Aiheesta aiemmin:

Kiertymiä ja laaksoja

Fotonista twistausta ja vyörytystä

Viritettävää suprajohtavuutta

Parempaa lämmönhallintaa

21.10.2021Metamateriaali ohjaa valon korrelaatioita
20.10.2021Elektronien tanssia, lomittumista ja jäätiköitä
19.10.2021Molekyyli kerrallaan
18.10.2021Sähköisesti ohjattua magnetismia
15.10.2021Topologinen fotoni-fononi -läpimurto
14.10.2021Valolla hallittavia meta-ajoneuvoja
12.10.2021Lennokkiantennit EMF-ongelmien ratkaisijana
11.10.2021Tuulen lennättämä mikrosiruanturi
08.10.2021Katalyyttejä yhdellä atomilla ja ferrosähköllä
07.10.2021Ihmiseen integroitavia elektroniikan polymeerejä

Siirry arkistoon »