[ad_1]
Al identificar el efecto Hall no lineal controlable en el grafeno bicapa retorcido, un grupo de investigadores internacionales liderados por la Universidad de Hong Kong (HKU) y la Universidad de Ciencia y Tecnología (HKUST) lograron un avance significativo en el campo de los materiales cuánticos.
![El estudio sobre el grafeno retorcido de doble capa significa un progreso cuántico](https://d1otjdv2bf0507.cloudfront.net/images/news/ImageForNews_40448_1697193965021602.jpg)
La investigación arroja nueva luz sobre las propiedades especiales de los materiales muaré cuánticos bidimensionales. Es prometedor para una amplia gama de aplicaciones en industrias como la de nuevos materiales y la información cuántica lograr una detección de terahercios con una sensibilidad ultraalta a temperatura ambiente. Fue publicado como artículo de sugerencia de los editores en la prestigiosa revista Physics. Cartas de examen físico.
El equipo, que incluía al profesor Kai Sun, Ph.D. de la Universidad de Michigan. El estudiante Xu Zhang y su asesor, el Dr. Zi Yang Meng del Departamento de Física de HKU, el Profesor Ning Wang del Departamento de Física de HKUST con sus becarios postdoctorales Meizhen Huang y Zefei Wu, y el Profesor Ning Wang del Departamento de Física de HKUST, llevaron a cabo una extensa investigación utilizando una combinación de Teoría, cálculos y experimentos.
Descubrieron que los momentos dipolares de la curvatura de Berry, que son fundamentales para el efecto Hall, pueden controlarse y modificarse fácilmente variando la dispersión de las bandas topológicas planas en el grafeno bicapa retorcido.
Los investigadores descubrieron que la dispersión de las bandas planas en el grafeno retorcido se puede controlar fácilmente mediante un campo eléctrico aplicado verticalmente, y notaron una clara respuesta de voltaje no lineal en la dirección longitudinal cuando se aplicaba una corriente impulsora transversal.
La respuesta mostró aumentos, disminuciones y cambios de dirección a medida que se ajustaban el campo aplicado, la tensión y los ángulos de torsión. Estos resultados experimentales respaldaron la sólida explicación de sus cálculos teóricos sobre cómo el deslizamiento de los puntos críticos de curvatura de Berry en las bandas topológicas planas afecta el comportamiento del transporte no lineal.
Los investigadores también investigaron la influencia del potencial muaré y el ángulo de torsión en el efecto Hall no lineal controlable del grafeno bicapa retorcido. Descubrieron que la magnitud de la respuesta no lineal observada estaba significativamente influenciada por la intensidad del potencial muaré. Los investigadores pudieron ajustar el potencial muaré y así controlar el comportamiento del transporte no lineal cambiando el ángulo de torsión entre las capas de grafeno.
La realización de materiales Hall cuánticos y efectos Hall no lineales en nuevas plataformas experimentales es enormemente prometedora debido al efecto Hall no lineal controlado observado en el grafeno bicapa retorcido. El efecto Hall no lineal del grafeno, impulsado por corrientes de baja frecuencia, no está limitado por umbrales de voltaje o tiempos de transición como en los dispositivos electrónicos tradicionales.
Con una alta respuesta y una sensibilidad extremadamente alta a temperatura ambiente, esto ofrece oportunidades para aplicaciones en multiplicación y rectificación de frecuencia con corrientes de baja frecuencia, particularmente en el rango de frecuencia de terahercios.
Este gran avance en el estudio de materiales cuánticos (el efecto Hall no lineal controlado en grafeno bicapa retorcido) es el resultado de este hallazgo. Abre nuevas vías de investigación y aplicaciones en los ámbitos de la información cuántica, los nuevos materiales y la física de la materia condensada. Esta colaboración de investigación interinstitucional también destaca el valor de la colaboración multidisciplinaria para ampliar las fronteras del conocimiento.
El Programa de Área de Excelencia (materiales AoE 2D) y el Fondo de Investigación Colaborativa (paradigma de muchos cuerpos CRF en la investigación de materiales de muaré cuántico) del Consejo de Subvenciones de Investigación de Hong Kong proporcionaron financiación para este estudio, lo que demuestra el enfoque prospectivo y la El compromiso del gobierno de Hong Kong con el estudio de materiales cuánticos bidimensionales, en particular materiales de muaré cuántico como el grafeno retorcido.
Para las simulaciones numéricas a gran escala llevadas a cabo en este estudio, se utilizó la supercomputadora “Blackbody” del Departamento de Física de HKU junto con la plataforma informática de alto rendimiento HPC2021 de Information Technology Services.
Referencia de la revista:
Huang, M., et al. (2023) Efecto Hall no lineal intrínseco y curvatura de baya conmutable por puerta deslizándose en grafeno bicapa retorcido. Cartas de examen físico. doi:10.1103/PhysRevLett.131.066301
Fuente: https://hku.hk/
[ad_2]