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10月底。
华清大学。
校园石凳前。
两位学霸,正在翻阅最新一期的《Nature》期刊。
《Nature》自然期刊,是世界上最早的国际性科学期刊,于1869年创刊,始终如一的报道和评论全球科技领域里的最重要突破。
同时,该期刊也是世界三大顶级学术期刊之一,最新IF影响因子42.351。
还没翻开期刊。
陈牧和赵裕,就愣了愣。
只见期刊的封面,印着——石墨烯驾驭者李子华!
封面下方,还附带介绍。
“来自夏国华清大学的学者李子华,打开超导领域实际应用的新大门,开辟凝聚态物理的全新领域!”
看到介绍后。
陈牧和赵裕,不禁倒吸一口冷气。
《Nature》自然期刊,竟然给李子华如此高的评价?
这也太夸张了吧!
在他们的印象里。
李子华是学校理学院物理系的博士生,平时神龙见首不见尾。
没想到。
他竟然在石墨烯领域,取得如此重磅的成就!
众所周知。
石墨烯于2004年问世,是世界上最薄、最硬的材料。
它具备优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面,有着重要的应有前景,又被誉为“新材料之王”。
带着强烈的好奇。
陈牧和赵裕,迅速翻开期刊,阅读李子华的论文。
论文标题,名为《魔法角度1.1°——解锁石墨烯的真正用法》。
这篇论文由英文书写。
好在两人是学霸,阅读起来没有障碍。
李子华的论文里提到。
他通过试验发现石墨烯的排列结构中,具有非规超导电性的因子。
由此推测,当两层石墨烯叠在一起发生轻微偏移的时候,材料的特效会发生剧变,并因此表现出超导体的性能。
李子华发明“拉堆技术”,成功将两层石墨烯经过“扭转”后叠套在一起,形成扭曲的双层石墨烯结构,角度控制精度在0.1°-0.2°。
此时,扭转的角度θ,就决定了两层石墨烯的狄拉克锥能带杂化效果。
直接效果就是,狄拉克锥上将打开一个能隙,并且狄拉克点上的费米速度将被重整化——在某些特定的角度,费米速度为零。
这些角度就称之为“魔角”,以“魔角”叠套在一起的石墨烯,就是所谓“魔角石墨烯”,
其中第一个“魔角”出现的地方,大约是1.1°。
在叠套石墨烯情形下,原本六角对称的结构对应石墨烯的菱形元胞,将会因为叠套产生的“摩尔纹”而形成尺度更大的“扩展元胞”。
因此,体系电子态微观结构将会因为扩展元胞的存在而被“折叠”,形成新的一套完全不同于单個石墨烯层的电子结构。
论文中的实验数据,完美再现了铜氧化物高温超导中的物理现象——准二维材料体系中载流子浓度调控下的莫特绝缘体,也是第一次在纯碳基二维材料中实现超导电性。
谁也没有想到。
通过这样一个小小的旋转,能从根本上改变石墨烯的性质:魔角石墨烯在低温下,会呈现出一系列奇妙的电子学状态,如超导体、关联绝缘体、拓扑体……
此时此刻。
陈牧和赵裕,越看越心惊。
魔角石墨烯,简直是天才般的研究。
不夸张的说,李子华的发现,直接开辟了凝聚态物理的新领域!
论文里详细的写了各种实验数据。
李子华通过测量局域电子压缩性,发现魔角石墨烯的能带在整数填充附近,经历了剧烈的转变。
他认为,这种电子偏好对称性的强烈破坏和狄拉克电子特征的回复,形成了魔角石墨烯的母态,最终试验出1.1°的“魔法角度”。
全篇论文看下来。
陈牧和赵裕,都钦佩不已。
论文中的研究结论,并不是凭空捏造,反而有理有据,令人信服。
李子华是一位真正的天才!
他发现的魔角石墨烯,为世界提供了一种新的材料调控方式。
要知道。
高温超导机理,至今仍然是凝聚态物理悬而未决的重大谜题之一。
而魔角石墨烯,也许可以成为理解高温超导现象的“罗塞塔石碑”!
……
接下来。
陈牧和赵裕,下意识翻阅其他论文。
不看不知道。
一看吓一跳。
本期《Nature》自然期刊里,有许多篇李子华的论文。
《魔角石墨烯体系中电子的类Pomeranchuk效应》——论文作者李子华。
《魔角扭曲双层石墨烯,识别出具有对称性破缺的缠绕相》——论文作者李子华。
《魔角扭曲双层石墨烯中自旋和谷同旋的有限温度动力学》——论文作者李子华。
《1.56°扭曲的三层魔角石墨烯,在超强磁场下
仍能保持超导性》——论文作者李子华。
《四层魔角石墨烯、五层魔角石墨烯,全都在超强磁场下仍能保持超导性》——论文作者李子华。
《碳化硅上的超高迁移率半导体外延石墨烯——全球首个石墨烯功能半导体问世》——论文作者李子华。
《五层石墨烯中的可调贝里曲率平带,为电子相关性和量子几何效应提供丰富的研究领域》——论文作者李子华。
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