Kvasikiteitä ja ultralaajakaistaista kuvausta

Tutkimuksessa, joka voisi herättää kiinnostuksen arvoitukselliseen materiaaliluokkaan eli kvasikiteisiin, MIT:n tutkijat ja kollegat ovat löytäneet suhteellisen yksinkertaisen ja joustavan tavan luoda uusia atomisesti ohuita versioita, jotka voidaan virittää tärkeisiin ilmiöihin.

Työ yhdistää kaksi aiemmin toisiinsa liittymätöntä kenttää: kvasikiteet ja moire-superhilan luoma twistroniikka.

Nykyisessä työssä tutkijat puuhastelivat kolmesta grafeenilevystä koostuvan moiré-järjestelmän kanssa. Ryhmä kerrosti kolme grafeenilevyä päällekkäin, mutta väänsi kahta arkkia hieman eri kulmissa.

Heidän yllätykseksi järjestelmä loi kvasikiteen, epätavallisen materiaaliluokan, joka löydettiin 1980-luvulla. Kvasikiteiset rakenteet ovat jossain timantin ja lasin välissä. Kiteisiin ja amorfisiin materiaaleihin verrattuna kvasikiteistä tiedetään kuitenkin suhteellisen vähän. Uusi alusta, joka on suhteellisen yksinkertainen, voi muuttaa tämän.

Nyt fyysikot virittivät moiré-kvasikidettä tehden siitä suprajohtavan. Näin uusi moiré -kvasikidejärjestelmä tuo uuden tavan tutkia suprajohtavuutta.

Ryhmä löysi myös todisteita symmetrian rikkoutumisesta, toisesta ilmiöstä, joka "kertoo meille, että elektronit ovat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa erittäin vahvasti. Ja fyysikoina ja kvanttimateriaalitutkijoina haluamme elektronimme olevan vuorovaikutuksessa toistensa kanssa, koska siellä tapahtuu eksoottista fysiikkaa”, de la Barrera sanoo.

Fotoniikkaan erikoistuneen ICFO tutkimuslaitoksen puitteissa toiminut kansainvälinen tutkijaryhmä raportoi puolestaan, että käyttämällä Twisted Double Bilayer Graphene -tekniikkaa voi kehittää tehokkaan ilmaisimen, joka pystyy kuvaamaan jatkuvasti erittäin laajalla valospektrialueella.

Hyperspektraalinen kuvantaminen käyttää koko valospektriä antaakseen yksityiskohtaista tietoa luonnosta ja sen käyttäytymisestä.

Tällä alalla Twisted "Double" Bilayer Graphene -rakenteet (TDBG) ovat TDBG nousseet materiaaliksi, joka voi välttää aiempien laiterakenteiden rajoitukset. TDBG koostuu kahdesta kaksikerroksisesta grafeenipinosta, joita pyöräytetään 15 asteen kulmalla. Näiden on äskettäin osoitettu luovan oman sisäisen sähkökentän ilman, että tarvitaan ylimääräisiä elektrodeja, jotka vaikeuttavat valmistusta BLG:n tapauksessa.

Kokeiltu saavutus pystyy havaitsemaan valon erittäin tehokkaasti spektrialueella, joka ulottuu kauko-terahertsistä (100 μm aallonpituus, vastaa 3 THz) aina lähi-infrapunaan (2 μm aallonpituus tai 150 THz) ja hyvällä jatkuvalla tehokkuudella kaikilla alueilla, ilman aukkoja.

Aiheista aiemmin:

Kubitit pistävät uuden spinin magnetismiin

Atomien ja eksitonien twist

Älykäs kvanttianturi