工程师创造出类似石墨烯的不寻常磁性材料

伊利诺伊大学的研究人员发现了长期以来被认为是独立的凝聚态物理的两个领域之间存在令人惊讶的数学联系。二维材料的电子和磁性行为都为未来技术带来了重大前景。多年来,科学家们一直认为这两个特性无关。伊利诺伊州格兰杰大学的工程师 [...]

来源:SciTech日报

伊利诺伊大学的研究人员发现了长期以来被认为是独立的凝聚态物理的两个领域之间存在令人惊讶的数学联系。

二维材料的电子和磁性行为都为未来技术带来了重大前景。多年来,科学家们一直认为这两个特性无关。伊利诺伊大学格兰杰工程学院的工程师现已证明,可以使用相同的数学框架来描述它们。

在《物理评论 X》上发表的一项研究中,伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究人员展示了精心设计的二维磁系统如何遵循控制石墨烯中移动电子的相同方程。这种联系可能会影响射频技术的发展,并为科学家提供分析和设计此类材料的新策略。

“二维电子学和二维磁性行为之间的类比并不明显,但我们仍然对这种类比的效果感到惊讶,”该研究的主要作者鲍比·卡曼 (Bobby Kaman) 说。 “由于石墨烯的发现,二维电子学得到了很好的研究,现在我们已经证明,一类尚未得到充分研究的材料遵循相同的基本物理原理。”

来自超材料的灵感

这个概念起源于 Axel Hoffmann 教授研究小组的材料科学与工程研究生 Kaman 研究超材料时。这些材料的内部结构经过精心排列,能够产生原始物质原子级形式不可能实现的行为。

穿过石墨烯的电子和所谓的磁波材料中的微小磁扰动都可以表现得像波。这种相似性让卡曼想知道是否可以设计一种磁材料来模仿石墨烯中的电子行为。

更复杂的行为范围

DOI:10.1103/t7tm-nxyl