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科学家解锁实验室制造的量子点中的真实原子行为
在一个令人兴奋的突破中,由Sun Qing-Feng教授和He Lin教授领导的北京师范大学的一组科学家团队已经取得了以前从未做过的事情:他们成功地模仿了一个关键的原子过程 - 轨道杂交 - 使用石墨烯量子点。他们的研究发表在著名的《杂志自然》中,在Quastim Physics […]邮政科学家在实验室制造的量子点中解锁的真实原子行为开辟了新的可能性。
来源:Knowridge科学报告在一个令人兴奋的突破中,由Sun Qing-Feng教授和He Lin教授领导的北京师范大学的一组科学家团队已经取得了以前从未做过的事情:
他们成功地模仿了石墨烯量子点的关键原子过程 - 轨道杂交。
他们的研究发表在著名的《自然》杂志上,为量子物理学和材料科学开辟了新的可能性。
自然它使科学家更接近创建像真实原子一样行为的人工系统。
什么是量子点?
量子点很小,人为的结构通常称为“人造原子”,因为它们可以以类似于真实原子的方式捕获和控制电子。过去,研究人员使用量子点来模拟某些原子特征,例如粘合状态和抗抗邦状态。
但是,它们尚未能够模拟轨道杂交 - 在实际原子中的基本过程,其中不同类型的电子轨道(例如S和D轨道)合并形成新形状。
s d为了实现这一目标,该团队使用了石墨烯,这是一种由碳原子制成的超薄材料。他们创建了石墨烯量子点,并将其形状从圆形变为椭圆形。
这种形状的变化改变了电子限制在点内的方式 - 一种称为各向异性限制的概念(这意味着在不同方向上的力是不同的)。
通过仔细设计这些椭圆电位,研究人员能够强迫不同类型的轨道(特别是S和D轨道)杂交或混合在一起。这导致了新的混合电子状态,具有有趣的形状,看起来像希腊字母θ(theta)和它的旋转版本。
团队通过执行详细的实验来确认他们的发现。
他们观察到电子在各种石墨烯量子点内的表现,并找到了与他们的理论预测相匹配的结果。
它很重要
资料来源:北京大学。
来源: 北京大学。