Sciencemag.cz
Doporučujeme
Tým z Univerzity v Göttingenu, Ludwig Maximilian University v Mnichově a University of Texas (Dallas) zkoumal dvouvrstvý grafen. Ukázalo se, že extrémně čisté dvojvrstvy grafenu vykazují kvantování elektrického odporu při nízkých teplotách a téměř nedetekovatelných magnetických polích. Elektrický proud za určitých podmínek navíc protéká bez jakýchkoli ztrát energie. Důvodem tohoto chování je forma magnetismu, která nevzniká obvyklým způsobem (pomocí spinů elektronů), ale pohybem nabitých částic v samotné dvojvrstvě grafenu.
Viz také: Další triky grafenu: orbitální magnetismus
Nezvyklý polovodič vykazuje nový typ magnetismu
Částice v grafenu vytvářejí vlastní magnetické pole, které pak mj. vyvolává situaci, kdy se odpor mění v diskrétních hodnotách, nikoliv plynule jako v běžných materiálech.
Popsaný efekt není výjimečný jen tím, že magnetismus vyžaduje pouze elektrické pole, ale navíc se podle autorů studie vyskytuje v osmi různých verzích, které se dají vnějšími magnetickými a elektrickými poli. Výsledkem je vysoký stupeň kontroly, protože efekt lze zapínat a vypínat a směr pohybu nabitých částic se dá obrátit, uvádí průvodní tisková zpráva University of Göttingen.
Na rozdíl od druhého odkazu výše má v tomto případě být výhodou, že jev vzniká u jednoduchého materiálu, nevyžaduje komplikovanější heterostruktury. Problém ovšem prozatím je, že tato forma magnetismu se u grafenu vyskytuje pouze asi do teplot 5 K. Pro případné využití v oblasti spintorniky/ukládání dat by samozřejmě bylo potřeba docílit příslušného chování i za běžnějších podmínek.
Thomas Weitz, Quantum anomalous Hall octet driven by orbital magnetism in bilayer graphene, Nature (2021). DOI: 10.1038/s41586-021-03849-w
Zdroj: University of Göttingen / Phys.org
