Graphene không hề xa lạ với chúng ta, nó có trong ruột bút chì mà chúng ta vẫn hay sử dụng. Các nhà khoa học mới đây phát hiện ra rằng, một lớp graphene cực mỏng được dát lên một bề mặt phẳng và tiến hành làm lạnh có thể tạo nên các mẫu vết nhăn đẹp mắt có thể rất hữu ích cho việc tìm kiếm vật liệu lượng tử và chất siêu dẫn mới.

Vật liệu lượng tử chứa các electron tương tác mạnh với các tính chất đặc biệt, chẳng hạn như quỹ đạo vướng víu, là nền tảng để sản xuất các máy tính lượng tử siêu nhanh. Chúng cũng có thể trở thành chất siêu dẫn giúp giảm tiêu thụ năng lượng bằng cách làm cho việc truyền tải điện năng và các thiết bị điện tử hiệu quả hơn.

Nhóm nghiên cứu cho biết, các nếp nhăn mà chúng tôi phát hiện ra trong graphene mô phỏng lại hiệu ứng của từ trường khổng lồ mà các công nghệ nam châm ngày nay không thể đạt được, dẫn đến những thay đổi mạnh mẽ trong các đặc tính điện tử của vật liệu. Việc dát các màng mỏng cứng như graphene lên các vật liệu dẻo đang trở thành nền tảng cho các thiết bị điện tử có thể co giãn với nhiều ứng dụng quan trọng, bao gồm máy ảnh kỹ thuật số giống như mắt người, thu năng lượng, cảm biến da, thiết bị theo dõi sức khỏe như robot siêu nhỏ và găng tay phẫu thuật thông minh.

Sử dụng hình ảnh công nghệ cao và mô phỏng máy tính, các nhà khoa học đã chỉ ra rằng graphene được đặt trên một bề mặt phẳng làm bằng niobium diselenide, hình thành các nếp nhăn khi bị làm lạnh gần đến độ không tuyệt đối. Đối với các electron trong graphene, các nếp nhăn đó giống như cảnh quan núi và thung lũng được tạo ra bởi một từ trường khổng lồ. Những từ trường tưởng tượng này là một ảo ảnh điện tử, nhưng chúng hoạt động như một từ trường thực.

Các bước tiếp theo nhóm nghiên cứu dự định phát triển các cách thiết kế vật liệu 2D bị biến dạng với các đặc tính điện tử và cơ học mới có thể có lợi trong robot nano và điện toán lượng tử. Nghiên cứu này còn có sự tham gia của các nhà khoa học đến từ Học viện Khoa học Trung Quốc, Đại học Antwerpen ở Bỉ, Đại học Manchester ở Anh và Viện Khoa học Vật liệu ở Tsukuba, Nhật Bản. Chi tiết tham khảo tại:

Jinhai Mao, Slaviša P. Milovanović, Miša Anđelković, Xinyuan Lai, Yang Cao, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Lucian Covaci, Francois M. Peeters, Andre K. Geim, Yuhang Jiang, Eva Y. Andrei. Evidence of flat bands and correlated states in buckled graphene superlattices. Nature, 2020; 584 (7820): 215 DOI: 10.1038/s41586-020-2567-3

(Sưu tầm)
VIỆN IMC
Tòa nhà IMC Tower, Số 176 Trường Chinh, Phường Khương
Thượng, Quận Đống Đa, Thành phố Hà Nội, Việt Nam
Tel/Fax : (+84) 24 3566 6232 / 24 3566 6234
Email: contact@imc.org.vn   Website: http://imc.org.vn