Các phonon tôpô đã được phát hiện trong graphene. Thư viện kỹ thuật miễn phí

TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, SỰ PHÁT TRIỂN TRONG ĐIỆN TỬ
Thư viện kỹ thuật miễn phí / nguồn cấp tin tức

Các phonon tôpô được phát hiện trong graphene

02.10.2023

Các nhà khoa học Trung Quốc đã có một khám phá quan trọng khi phát hiện ra các phonon tôpô trong graphene. Để nghiên cứu quang phổ phonon trên toàn bộ vùng Brillouin hai chiều, họ đã sử dụng kính hiển vi điện tử có độ phân giải cao, phân tích sự tổn thất năng lượng đặc trưng của điện tử.

Phonon đóng vai trò quan trọng trong các tính chất của vật liệu tinh thể, bao gồm các đặc tính nhiệt và cơ học, cũng như các tính chất điện tử của chúng. Điều đặc biệt quan tâm là các phonon tôpô phát sinh khi các nhánh phonon với các thông số khác nhau giao nhau. Tuy nhiên, nghiên cứu các điều kiện như vậy là một lĩnh vực nghiên cứu tương đối mới.

Cho đến gần đây, các phonon tôpô không được phát hiện trong các vật liệu hai chiều như graphene do cần độ phân giải rất cao, dao động từ 0,1 đến 10 milielectronvolt. Độ phân giải này khó đạt được bằng các phương pháp truyền thống như tia X hoặc nhiễu xạ neutron, khiến cho việc nghiên cứu thực nghiệm về trạng thái phonon tôpô trở nên khó khăn.

Các nhà khoa học Trung Quốc từ Phòng thí nghiệm Vật lý Vật chất Ngưng tụ Quốc gia Bắc Kinh và các viện nghiên cứu khác đã sử dụng kính hiển vi điện tử có độ phân giải cao để thăm dò cấu trúc phonon trong graphene. Điều này cho phép họ thu được phổ phonon có độ phân giải cao trên toàn bộ vùng Brillouin hai chiều và xác định một số phonon tôpô.

Các nhà khoa học lưu ý rằng trong các tinh thể tuần hoàn, chẳng hạn như mạng lục giác của graphene, các đặc điểm tôpô được xác định bởi sự đối xứng của mạng tinh thể. Những sự đối xứng này xác định cấu trúc tôpô có thể có của các phonon, chẳng hạn như phonon Dirac và phonon nút vòng. Mô phỏng máy tính dự đoán sự hiện diện của hai loại phonon nút vòng và bốn loại phonon Dirac trong graphene.

Các nhà khoa học đã tiến hành nghiên cứu thực nghiệm trên mẫu graphene một lớp sử dụng hệ thống thấu kính, máy đơn sắc điện tử và máy phân tích điện tử. Kết quả thử nghiệm của họ phù hợp với dự đoán mô phỏng máy tính và họ có thể xác định cấu trúc ba chiều của các trạng thái phonon tôpô trong không gian động lượng và năng lượng.

<< Quay lại: Đi dạo trong rừng giúp bình thường hóa huyết áp và cải thiện tâm trạng 02.10.2023

>> Chuyển tiếp: Máy chiếu di động ASUS ZenBeam L2 01.10.2023

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Sự tồn tại của quy luật entropy cho sự vướng víu lượng tử đã được chứng minh 09.05.2024

Cơ học lượng tử tiếp tục làm chúng ta ngạc nhiên với những hiện tượng bí ẩn và những khám phá bất ngờ. Gần đây, Bartosz Regula từ Trung tâm Điện toán Lượng tử RIKEN và Ludovico Lamy từ Đại học Amsterdam đã trình bày một khám phá mới liên quan đến sự vướng víu lượng tử và mối liên hệ của nó với entropy. Sự vướng víu lượng tử đóng một vai trò quan trọng trong khoa học và công nghệ thông tin lượng tử hiện đại. Tuy nhiên, sự phức tạp trong cấu trúc của nó khiến cho việc hiểu và quản lý nó trở nên khó khăn. Khám phá của Regulus và Lamy chứng tỏ rằng sự vướng víu lượng tử tuân theo một quy luật entropy tương tự như quy luật đối với các hệ cổ điển. Khám phá này mở ra những góc nhìn mới trong khoa học và công nghệ thông tin lượng tử, giúp chúng ta hiểu sâu hơn về sự vướng víu lượng tử và mối liên hệ của nó với nhiệt động lực học. Kết quả nghiên cứu cho thấy khả năng đảo ngược của các phép biến đổi vướng víu, điều này có thể đơn giản hóa đáng kể việc sử dụng chúng trong các công nghệ lượng tử khác nhau. Mở một quy tắc mới ... >>

Điều hòa mini Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Mùa hè là thời gian để thư giãn và du lịch, nhưng thường thì cái nóng có thể biến thời gian này thành một sự dày vò không thể chịu đựng được. Gặp gỡ sản phẩm mới của Sony - điều hòa mini Reon Pocket 5, hứa hẹn sẽ mang đến mùa hè thoải mái hơn cho người dùng. Sony vừa giới thiệu một thiết bị độc đáo - máy điều hòa mini Reon Pocket 5, giúp làm mát cơ thể trong những ngày nắng nóng. Với nó, người dùng có thể tận hưởng sự mát mẻ mọi lúc, mọi nơi chỉ bằng cách đeo nó quanh cổ. Máy điều hòa mini này được trang bị tính năng tự động điều chỉnh các chế độ vận hành cũng như cảm biến nhiệt độ và độ ẩm. Nhờ công nghệ tiên tiến, Reon Pocket 5 điều chỉnh hoạt động tùy thuộc vào hoạt động của người dùng và điều kiện môi trường. Người dùng có thể dễ dàng điều chỉnh nhiệt độ bằng ứng dụng di động chuyên dụng được kết nối qua Bluetooth. Ngoài ra, còn có áo phông và quần short được thiết kế đặc biệt để thuận tiện, có thể gắn một chiếc điều hòa mini. Thiết bị có thể ồ ... >>

Năng lượng từ không gian cho Starship 08.05.2024

Sản xuất năng lượng mặt trời trong không gian ngày càng trở nên khả thi hơn với sự ra đời của các công nghệ mới và sự phát triển của các chương trình không gian. Người đứng đầu công ty khởi nghiệp Virtus Solis chia sẻ tầm nhìn của mình về việc sử dụng Starship của SpaceX để tạo ra các nhà máy điện trên quỹ đạo có khả năng cung cấp năng lượng cho Trái đất. Startup Virtus Solis đã tiết lộ một dự án đầy tham vọng nhằm tạo ra các nhà máy điện trên quỹ đạo sử dụng Starship của SpaceX. Ý tưởng này có thể thay đổi đáng kể lĩnh vực sản xuất năng lượng mặt trời, khiến nó trở nên dễ tiếp cận hơn và rẻ hơn. Cốt lõi trong kế hoạch của startup là giảm chi phí phóng vệ tinh lên vũ trụ bằng Starship. Bước đột phá công nghệ này được kỳ vọng sẽ giúp việc sản xuất năng lượng mặt trời trong không gian trở nên cạnh tranh hơn với các nguồn năng lượng truyền thống. Virtual Solis có kế hoạch xây dựng các tấm quang điện lớn trên quỹ đạo, sử dụng Starship để cung cấp các thiết bị cần thiết. Tuy nhiên, một trong những thách thức quan trọng ... >>

Phương pháp mới để tạo ra pin mạnh mẽ 08.05.2024

Với sự phát triển của công nghệ và việc sử dụng ngày càng rộng rãi các thiết bị điện tử, vấn đề tạo ra nguồn năng lượng hiệu quả và an toàn ngày càng trở nên cấp thiết. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Queensland vừa tiết lộ một phương pháp mới để tạo ra pin kẽm công suất cao có thể thay đổi cục diện của ngành năng lượng. Một trong những vấn đề chính của pin sạc gốc nước truyền thống là điện áp thấp, điều này hạn chế việc sử dụng chúng trong các thiết bị hiện đại. Nhưng nhờ một phương pháp mới được các nhà khoa học phát triển nên nhược điểm này đã được khắc phục thành công. Là một phần trong nghiên cứu của họ, các nhà khoa học đã chuyển sang một hợp chất hữu cơ đặc biệt - catechol. Nó hóa ra là một thành phần quan trọng có thể cải thiện độ ổn định của pin và tăng hiệu quả của nó. Cách tiếp cận này đã làm tăng đáng kể điện áp của pin kẽm-ion, khiến chúng trở nên cạnh tranh hơn. Theo các nhà khoa học, loại pin như vậy có một số ưu điểm. Họ có b ... >>

Nồng độ cồn của bia ấm 07.05.2024

Bia, là một trong những đồ uống có cồn phổ biến nhất, có hương vị độc đáo riêng, có thể thay đổi tùy theo nhiệt độ tiêu thụ. Một nghiên cứu mới của một nhóm các nhà khoa học quốc tế đã phát hiện ra rằng nhiệt độ bia có tác động đáng kể đến nhận thức về mùi vị rượu. Nghiên cứu do nhà khoa học vật liệu Lei Jiang dẫn đầu đã phát hiện ra rằng ở nhiệt độ khác nhau, các phân tử ethanol và nước hình thành các loại cụm khác nhau, ảnh hưởng đến nhận thức về mùi vị rượu. Ở nhiệt độ thấp, nhiều cụm giống kim tự tháp hình thành hơn, làm giảm vị cay nồng của "etanol" và làm cho đồ uống có vị ít cồn hơn. Ngược lại, khi nhiệt độ tăng lên, các cụm trở nên giống chuỗi hơn, dẫn đến mùi cồn rõ rệt hơn. Điều này giải thích tại sao hương vị của một số đồ uống có cồn, chẳng hạn như rượu baijiu, có thể thay đổi tùy theo nhiệt độ. Dữ liệu thu được mở ra triển vọng mới cho các nhà sản xuất đồ uống, ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Các hạt từ tính gây ô nhiễm não 23.09.2016

Các hạt magnetit - một khoáng chất có từ tính - thường được tìm thấy trong các sinh vật sống, và trong mối liên hệ này, chúng thường nói lên cảm giác từ tính: được cho là magnetit, di chuyển dưới tác động của trường địa từ, kích thích các tế bào cảm thụ, và do đó động vật học được miền bắc ở đâu, miền nam ở đâu và nói chung là chúng ở đâu. Cơ thể con người cũng có magnetite: các hạt của nó được tìm thấy trong não khoảng một phần tư thế kỷ trước, và gần đây Joe Kirschvink, nhà địa vật lý tại Viện Công nghệ California, người đã phát hiện ra "magnetite của con người", đã báo cáo rằng não của chúng ta cũng có thể cảm nhận được một từ trường.

Tuy nhiên, magnetit có một nhược điểm đáng kể - nó kích thích sự xuất hiện của các phân tử oxy hóa tích cực làm hỏng protein, lipid và DNA của tế bào. Mặt khác, người ta biết rằng sự gia tăng hàm lượng các hạt magnetit xảy ra trong não của bệnh nhân mắc hội chứng Alzheimer, và bằng cách nào đó, magnetite làm tăng độc tính của các phức hợp protein gây bệnh được hình thành trong các tế bào thần kinh trong bệnh này. Và đồng thời, người ta tin rằng tất cả magnetit của chúng ta đều là chất sinh học, tức là do cơ thể tự tạo ra thông qua một số loại phản ứng sinh hóa. Và sau đó câu hỏi đặt ra là liệu các hạt magnetit có thực sự cần thiết cho cảm giác địa từ hay không - có thể chúng tích tụ chỉ vì một số quá trình bệnh lý bắt đầu trong não, và hệ thần kinh không thể đối phó với việc thu thập các mảnh vỡ nguy hiểm.

Tuy nhiên, mọi thứ thực sự đơn giản hơn: trong một bài báo trên PNAS, các nhà nghiên cứu từ Đại học Lancaster viết rằng magnetite của chúng ta có thể là ô nhiễm công nghiệp thông thường xâm nhập vào não từ môi trường bên ngoài. Barbara Maher và các đồng nghiệp của cô từ Oxford, Đại học Glasgow, Manchester, Đại học Montana và Đại học Tự trị Quốc gia Mexico City đã phân tích các mẫu não sau khi khám nghiệm tử thi được lấy từ hàng chục người sống ở Mexico City và Manchester. Có magnetite trong các mẫu, nhưng phần lớn nó trông không sinh học chút nào.

Nếu một hạt magnetit được hình thành trong một tế bào, thì hình dạng của nó là tứ diện hoặc bát diện, nhưng những hạt được tìm thấy trong não trông tròn, hình cầu. Các hạt nano như vậy thu được khi đốt nóng mạnh - ví dụ, khi nhiên liệu được đốt cháy trong động cơ ô tô hoặc đơn giản là trên ngọn lửa trần. Tứ diện sinh học và bát diện cũng tồn tại, nhưng đối với một hạt sinh học thì có ít nhất một trăm hạt gây dị ứng xâm nhập vào não từ môi trường bên ngoài. Trên đường đi, các hạt bạch kim, niken và coban được tìm thấy trong mô thần kinh, chúng không thể xâm nhập vào cơ thể con người từ bất kỳ đâu, ngoại trừ từ bên ngoài.

Kích thước của tất cả các hạt "bên ngoài" là khoảng 150 nanomet, vì vậy chúng có khả năng đi vào não khá thông qua mũi và các con đường thần kinh khứu giác. Được biết, trong không khí của các thành phố lớn, và đặc biệt là ven đường, nhiều hạt magnetit bay đến, do đó, cư dân địa phương có thể dễ dàng hít phải "mùn nano từ tính". Liệu điều này có tạo ra độ nhạy đặc biệt đối với từ trường hay không vẫn chưa được biết; nhưng nói chung, xét đến những gì đã nói ở trên về mối liên hệ giữa magnetite và bệnh Alzheimer, câu hỏi cấp bách hơn ở đây là làm thế nào để loại bỏ hoặc vô hiệu hóa các hạt đã xâm nhập vào não để chúng không có thời gian làm hại các tế bào thần kinh.

Thấy hết Lưu trữ tin khoa học công nghệ, điện tử mới

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web