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石墨烯系统随着温度的升高而冻结电子

两组研究人员分别发现,存在一种特定类型的石墨烯体系,当温度升高时,电子会冻结。第一个团队发现,将一层石墨烯放在另一层之上,然后扭曲上面的一层,会导致一种石墨烯状态,在这种状态下,电子会随着温度的升高而冻结。在试图解释他们所观察到的现象时,他们发现近乎绝缘的相位的熵大约是自由电子自旋的熵的一半。

石墨烯系统随着温度的升高而冻结电子

第二个团队发现了相同的石墨烯系统,在他们为了理解他们的观察而进行的调查中,他们注意到在绝缘体中产生了一个巨大的磁矩。两个团队都在《自然》杂志上发表了他们的研究结果。

随着大多数物质周围温度的升高,构成这些物质的粒子被激发。这导致固体熔化成液体,液体变成气体。这可以用热力学来解释,温度越高,熵就越大,熵是无序的一种描述。在这项新的研究中,两个团队都发现了一个例外,即石墨烯系统,在这个系统中,电子会随着温度升高而被冻结。

石墨烯系统非常简单。 两个团队都只是简单地将一张石墨烯放在另一张石墨烯上,然后将其稍稍扭曲。 但是它必须按照他们所说的“魔术角度”来扭转,即只有1度的扭转。 产生的莫尔条纹导致系统中电子的速度降低,进而导致更大的电阻,使系统接近绝缘体。

石墨烯系统随着温度的升高而冻结电子

然后,两个团队都更加仔细地调查了这些观察结果。 他们俩都是通过测量扭曲晶格的熵来实现的,并且发现高温相的熵大于低温相的熵。 他们俩都发现,扭曲层中的电子既具有自旋又具有低点自由度,他们指出,这可以称为同位旋。 随着系统温度的升高,它变得越来越接近铁磁体。 除了关于近绝缘相的熵的发现之外,第一小组还注意到电子可压缩性突然达到一个高峰。 第二小组还发现,在向系统施加磁场的同时,能同时占据能级的电子更少。

原创文章,作者:魔小顿,如若转载,请注明出处:http://www.zgsmx.cn/24395.html

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