物理学家发现错位的碳片产生了无与伦比的特性
一种由两个单原子厚度的碳层组成的材料，因其有趣的、潜在的可开发的导电特性而吸引了全世界物理学家的注意.
Dr. 张的粉丝, 达拉斯德州大学自然科学与数学学院物理学助理教授, 2020年6月，该校物理系校友王启跃博士与王志强博士共同发表了一篇文章. 夏凤年的团队在耶鲁大学 自然光子学 这描述了扭曲双层石墨烯在中红外光下传导电流的能力是如何变化的.
石墨烯是单层碳原子，排列成扁平的蜂窝状, 每个六边形的顶点是由6个碳原子组成的. 自2004年石墨烯首次被分离以来, 科学家们已经研究了其独特的特性，以便在高级计算机中发挥潜在的作用, 材料与设备.
如果将两层石墨烯堆叠在一起, 有一层被旋转了，所以这些层有点不对齐, 得到的物理配置, 称为扭曲双层石墨烯, 产生的电子特性与单层或两层排列的电子特性明显不同.
当石墨烯层不对齐时, 一种新的网格周期设计应运而生, 被称为moir
“两层石墨烯错位的角度——扭转角——对材料的电子性能至关重要,王说. 扭转角越小，振动周期越大.”
特定扭曲角对电子行为的不寻常影响是在2011年首次提出的. 研究人员后来证明，将两个石墨烯层抵消1.1度，“魔角”，产生了一个二维超导体，当偏移0.93度时，扭曲双层石墨烯表现出超导和绝缘状态.
“你可以操纵纯碳来超导的事实是惊人的和前所未有的,王说.
在他们最近的研究中, 张和他的合作者研究了扭曲的双层石墨烯是否以及如何与中红外光相互作用, 什么是人类看不见但能探测到的热量.
“例如，光和物质之间的相互作用在许多设备中都很有用, 将太阳光转化为电能,王说.
张和王开始确定中红外光如何影响扭曲双层石墨烯中电子的电导率. 利用德克萨斯高级计算中心的资源, 王计算了能带结构，并展示了这种材料是如何吸收光的.
Dr. 乔·邱，美国国家科学研究院固态电子和电磁学项目经理.S. 陆军研究办公室(ARO)说, “这一新突破将有可能使基于石墨烯的新型高灵敏度红外探测器成为可能. 这些新的探测器将潜在地影响夜视等应用, 这对美国经济至关重要.S. 军队.”
ARO，国家科学基金会和海军研究办公室支持这项研究.
——阿曼达·齐格弗里德
