Para peneliti di National Graphene Institute, telah menghasilkan graphene terbersih, yang memungkinkan fenomena kuantum muncul di medan magnet yang lemah seperti milik Bumi.
Terobosan dicapai dengan menempatkan selembar graphene hanya tiga atom di bawah grafit curah yang lebih bersih. Mirrorcancels -poximity ini keluar dari medan listrik yang tidak diinginkan, mengurangi gangguan graphene dengan faktor 100.
“Pikirkan itu seperti menciptakan ruang bersih terbaik, tetapi untuk elektron,” jelas penulis pertama Dr Daniil Domaretskiy. “Kami-Ve menghapus hampir semua -dirtthat mengganggu aliran arus listrik yang halus. Tiba-tiba Anda dapat melihat efek yang tersembunyi, seperti menyeka jendela yang berkabut.”
Dalam bahan kuantum, gangguan menyembunyikan efek halus dan dapat mencegah fisika baru muncul. Para peneliti biasanya berusaha keras untuk menghilangkan kotoran dan meminimalkan gangguan, tetapi dalam graphene tim sekarang telah mendorong ini ke ekstrem: hanya satu elektron yang tidak terkendali per 100 juta atom karbon tetap di seluruh perangkat.
Gangguan rekor-rendah ini berarti bahwa elektron melakukan perjalanan lebih cepat dan lebih jauh dari sebelumnya. Benchmark utama kualitas material, seperti osilasi Shubnikov-de Haas, sekarang terlihat di ladang di bawah 10 Gauss. Efek kuantum aula terkenal muncul di bawah 50 Gauss, jauh lebih lemah dari magnet lemari es.
Konsepnya langsung: grafit terdekat bertindak seperti cermin listrik, membatalkan medan listrik acak di lapisan graphene. Tantangannya adalah merekayasa cermin cukup dekat, tiga atom terpisah, tanpa merusak graphene.
-Kih yang kita tahu bagaimana membuat hal-hal sebersih ini, itu membuka pintu untuk menjelajahi fenomena yang berada di luar jangkauan,-kata rekan penulis Dr Zefei Wu. -Ini hanyalah permulaan.-
Tim mengharapkan-mirrorteknik mereka menjadi standar untuk menyelidiki fenomena kuantum dalam bahan dua dimensi, memungkinkan penemuan baru dalam fase superkonduktivitas, magnet dan fase kuantum eksotis, yang semuanya akan mendapat manfaat dari kondisi elektronik Ultraclean untuk secara jelas muncul.
Pekerjaan ini melibatkan kolaborator dari Universitas Lancaster, Universitas Nasional Singapura, dan Institut Nasional untuk Ilmu Bahan di Jepang.
Penelitian ini diterbitkan dalam jurnal Alam .
Judul Lengkap: Skrining kedekatan sangat meningkatkan kualitas graphene elektronik
10.1038/s41586-025-09386-0
National Graphene Institute (NGI) adalah graphene terkemuka dunia dan pusat material 2D, difokuskan pada penelitian mendasar. Berbasis di University of Manchester, di mana Graphene pertama kali diisolasi pada tahun 2004 oleh profesor Sir Andre Geim dan Sir Kostya Novoselov, itu adalah rumah bagi para pemimpin di bidangnya – sebuah komunitas spesialis penelitian yang memberikan penemuan transformatif. Keahlian ini dicocokkan dengan fasilitas terdepan £ 13 juta, seperti ruang bersih kelas 5 dan 6 terbesar di akademisi global, yang memberi NGI kemampuan untuk memajukan aplikasi industri yang mendasari di bidang-bidang utama termasuk: komposit, membran fungsional, bahan boring 2d-toromed, 2d-material yang berbasis 2D.
