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扭曲石墨烯中发现奇异电子态:拓扑晶体展现量子计算新希望

2025-02-10

电子被迫在错综复杂的碳原子中运行,这些碳原子以独特的方式排列成扭曲的堆叠,电子做出了一些相当奇怪的事情。

来自加拿大英属哥伦比亚大学、美国华盛顿大学和约翰霍普金斯大学以及日本国家材料科学研究所的研究人员最近在流过石墨烯层的电流动力学中发现了一种奇怪的物质新状态。

这些发现证实了关于电子在被挤压成晶体排列时应该如何表现的预测,并可能为如何实现可靠的量子计算方法或揭示开发室温超导的方法提供新的想法。

“这项工作的起点是两块石墨烯薄片,它们由碳原子排列成蜂窝状结构,”该研究的资深作者约书亚·福克说,他是不列颠哥伦比亚大学的凝聚态物理学家。

“电子在碳原子之间跳跃的方式决定了石墨烯的电学性质,最终在表面上与铜等更常见的导体相似。”

近几十年来,石墨烯越来越被视为一种神奇的材料,它的碳原子晶格以某种方式连接在一起,让多余的电子像量子跳棋游戏中的记号一样跳跃。

物理学家们一直在改变这个游戏的规则,寻找新的和不寻常的方法来改变电阻的性质或协调到奇异的状态。由于这些原因,石墨烯已成为寻找低电阻电导率线索或测试各种量子效应边界的完美游乐场。

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