Un sistem de grafen, în care electronii îngheață, a fost descoperit de oamenii de știință

Două echipe de cercetători au descoperit în mod independent un sistem nou de grafen. În acesta, electronii „îngheață” pe măsură ce temperatura crește.

Prima echipă, o colaborare internațională între Israel, SUA și Japonia, a descoperit că așezarea unui strat de grafen deasupra altuia, iar apoi răsucirea primului strat a rezultat într-un sistem de grafen în care electronii îngheață odată cu creșterea temperaturii. Cât despre a doua echipă, formată tot din membri din Israel, SUA și Japonia, aceasta a descoperit același sistem de grafen. Studiile ulterioare au dezvăluit că un important moment magnetic exista în materialul izolator.

• Imagini incredibile cu Mercur, surprinse de sonda BepiColombo
• Ce s-a întâmplat cu dinții oamenilor atunci când fluorul a fost scos din apă?

Sistemul de grafen a fost foarte simplu. Ambele echipe au suprapus un strat de grafen deasupra altuia și apoi au răsucit stratul superior foarte ușor.

Stratul de grafen a trebuit să fie răsucit până la un „unghi magic”

Totuși, stratul a trebuit să fie răsucit până la un „unghi magic”, cercetătorii descriind astfel o răsucire de 1 grad. Moarul creat a dus la o velocitate mai scăzută a electronilor din sistem, care la rândul său a dus la o rezistență mai mare. Astfel, sistemul de grafen a ajuns aproape de a fi izolator.

Ambele studii au fost publicate în jurnalul Nature la data de 7 aprilie.

O observație generală a sistemelor este că, în condiții de temperaturi crescute, aceste sisteme inclină spre dezordine. Astfel, asta creează o temperatură critică pentru un număr de fenomene fizice precum proprietățile magnetice ale materialului și un potențial pentru supraconductibilitate.

O excepție pentru aceste tendințe este „efectul Pomeranchuk”

Cu toate acestea, o excepție pentru aceste tendințe este așa-numitul „efect Pomeranchuk”, observat inițial în heliu lichid (3He), care îngheață atunci când este expus la creșteri de temperatură. Acest fapt este atribuit entropiei din faza solidă „paramegnetică” a heliului lichid. Faza sa solidă are o entropie nucleară mai ridicată decât media, astfel că duce la un comportament neobișnuit, scrie Science Times.

În afara faptului că electronii au fost observați în timp ce au „înghețat” odată cu creșterea temperaturii, cercetătorii au mai subliniat că entropia, exprimată în unități ai constantei lui Boltzmann, este aproximativ la jumătate din rotațiile electronilor liberi dezordonați.

Vă mai recomandăm să citiți și:

Fizicienii tocmai au demonstrat că circuitele din grafen pot produce energie curată nelimitată

Un mic instrument din grafen poate măsura cele mai slabe câmpuri magnetice

Deşeurile ar putea fi convertite în grafen

O companie americană promite acumulatori pe bază de grafen