(相關資料圖)
科技日報北京4月12日電 (記者張佳欣)據(jù)最新一期《自然》雜志上發(fā)表的論文,英國曼徹斯特大學研究人員報告了在環(huán)境條件下石墨烯中出現(xiàn)的創(chuàng)紀錄的高磁阻。
在磁場下能強烈改變電阻率的材料會被廣泛應用,例如每輛汽車和每臺計算機都包含的微型磁傳感器。
這種材料很稀有,在室溫和實際可行的磁場中,大多數(shù)金屬和半導體的電阻率只會變化零點幾個百分點(通常不到百萬分之一)。
為了觀察到強烈的磁阻響應,研究人員通常將材料冷卻到液氦溫度,這樣其內部的電子散射就會減少,并可以遵循回旋軌道。
曼徹斯特大學研究小組發(fā)現(xiàn),在過去20年里已經過詳細研究的石墨烯,表現(xiàn)出了非常強烈的響應,在標準永磁體(約1000高斯,或1特斯拉)的磁場中磁阻率達到了100%以上。在所有已知材料中,這是一個創(chuàng)紀錄的磁阻。
談到這一最新發(fā)現(xiàn),該研究領導、2010年諾貝爾物理學獎得主安德烈·蓋姆教授表示:“像我這樣從事石墨烯研究的人總是覺得,這個物理金礦早就應該耗盡了。但這些材料不斷地表明我們錯了。”
研究人員此次使用了高質量的石墨烯,并將這些石墨烯調整到其固有的原始狀態(tài),這就產生了一種快速移動的“狄拉克費米子”等離子體,盡管散射頻繁,仍表現(xiàn)出驚人的高遷移率,這正是特大磁電阻的關鍵指標。
除了創(chuàng)紀錄的磁阻外,研究人員還發(fā)現(xiàn),在較高的溫度下,中性石墨烯成為一種所謂的“奇異金屬”,人們對“奇異金屬”行為知之甚少,目前仍是全世界正在探索的謎團。
標簽: