گرافن یک ماده خاص است. در میان قابلیت های فراوان، این ماده می تواند به‌عنوان یک ابررسانا عمل کند، شکلی فوق‌العاده نادر از مغناطیس ایجاد کرده و حالت‌های کوانتومی کاملاً جدیدی را باز کند.
به گزارش سیناپرس، اکنون گرافن یک اعتبار شگفت انگیز دیگر دارد چراکه می تواند سطوح مقاومت مغناطیسی را بدون نیاز به پایین آوردن دما به سمت صفر مطلق، ایجاد کند.
مقاومت مغناطیسی بالا یعنی توانایی یک ماده برای تغییر مقاومت الکتریکی خود در پاسخ به میدان مغناطیسی که این میزان در این ماده نسبتاً نادر است، اما موادی که می توانند خواص خود را به این روش تغییر دهند در رایانه ها، اتومبیل ها و تجهیزات پزشکی مفید هستند.
جالب‌ترین رفتار گرافن و در واقع بالاترین سطوح مقاومت مغناطیسی معمولاً در دماهای بسیار پایین مشاهده می شود. در این آزمایش جدید، محققان دانشگاه منچستر و دانشگاه لنکستر در بریتانیا گرافن با کیفیت بالا را در دمای اتاق در معرض میدان های مغناطیسی قرار داده و واکنش آن را اندازه گرفتند.
آلکسی بردیوگین (Alexey Berdyugin) دانشمند علم مواد می گوید: در ده سال گذشته، کیفیت الکترونیکی دستگاه‌های گرافنی به‌طور چشمگیری بهبود یافته و به نظر می رسد همه بر روی یافتن پدیده‌های جدید در دمای پایین و مایع-هلیوم تمرکز کرده اند و آنچه را که در شرایط محیطی اتفاق می افتد نادیده می‌گیرند.
او افزود: ما تصمیم گرفتیم گرما را افزایش داده و به طور غیرمنتظره انبوهی از پدیده های غیرمنتظره ظاهر شد. محققان از شکل خالص و اصلاح نشده گرافن استفاده کرده و اطمینان حاصل کردند که فقط دما می تواند رسانایی آن را تغییر دهد. افزایش دما ذرات باردار درون ماده را تحریک کرده و شکاف‌ها یا سوراخ‌ها را هنگام پرش آنها آشکار می کند.
تحت تأثیر آهنرباهای دائمی استاندارد، گرافن گرم شده واکنش مقاومت مغناطیسی بیش از ۱۰۰ درصد از خود نشان داد که قبلاً در هیچ ماده ای دیده نشده بود و رکورد جدیدی را به ثبت رساند. برای در نظر گرفتن این پاسخ، بیشتر فلزات و نیمه هادی ها مقاومت الکتریکی خود را تنها کسری از ۱ درصد تغییر می دهند.
محققان می گویند: این به تحرک و تعادل الکترون‌های با بار منفی و حفره‌های با بار مثبت برجای مانده در حین حرکت الکترون‌ها بستگی دارد. لئونید پونومارنکو (Leonid Ponomarenko) فیزیکدان از دانشگاه لنکستر در بریتانیا، می گوید: گرافن با کیفیت بالا در دمای اتاق، فرصتی برای کاوش یک رژیم کاملاً جدید است که اصولاً حتی یک دهه پیش می توانست آن را کشف کند، اما به نوعی توسط همه نادیده گرفته شد. ما قصد داریم این ماده عجیب فلزی را مطالعه کنیم و مطمئناً نتایج، پدیده‌ها و کاربردهای جالب‌تری در پی خواهد داشت.
به گزارش سیناپرس، محققان در پایان اعلام کردند که مواد به طور مداوم به ما ثابت می کند که همیشه اشتباه می کنیم و تجسم دیگری از مواد پیدا می کنیم. امروز باید اعتراف کرد که گرافن مجدد متولد شده است.
شرح کامل این تحقیق در مجله تخصصی Nature منتشر شده است.
مترجم: مهدی فلاحی پناه
No tags for this post.