轻触按钮的新材料

迅速发展的科学技术和石墨烯原子薄的材料已经又前进了一步，与曼彻斯特大学的最新研究。

这项发表在《科学》杂志上的研究表明，各种不同的电子性质——本质上是新材料——都可以通过施加磁场来实现。

物质中的电子与真空中的自由电子有很大的不同：它们的性质受晶格中离子的电势的强烈影响。这种相互作用改变了电子的质量，使材料成为金属、半导体或绝缘体，这取决于详细的原子结构。这提供了各种各样的材料属性，我们知道和工作。

早些时候，曼彻斯特大学的研究人员已经找到了一种方法，通过将一种电子材料（在这种情况下是石墨烯）放在另一种晶体，六方氮化硼上，创造出具有定制电子性质的新材料。现在，他们演示了如何通过简单地调整外加磁场来创建一系列不同的电子材料。

在这种材料的组合中，氮化硼原子为石墨烯中的电子创造了周期性的图案，称为超晶格。这种超晶格的特征是周期模式的长度尺度，而外加磁场的强度可以用所谓的磁通量子，即磁场的基本单位来计算。

当通量量子的整数部分穿过基本超晶格区域时，每次都达到一个匹配条件。在这些特殊的磁场值下，研究人员观察到电子开始沿着直线运动，好像磁场不存在一样。

这与电子在磁场中的已知行为形成了鲜明的对比，电子必须沿着称为回旋轨道的弯曲轨道运动。由于这些变化从直到弯曲的轨迹，并在许多匹配条件下，研究人员发现石墨烯超晶格导电性振荡。

在磁场中所有已知的振荡都需要低温，通常等于氦变成液体时的温度。相反，在非常高的温度，高于室温的情况下，观察到新的振荡。

来自曼彻斯特大学的教授安德烈·海姆先生，他获得了诺贝尔物理奖2010为他的工作在石墨烯，导致实验的努力，说：”振荡的量子效应总是存在的里程碑在我们的材料特性的理解。它们非常罕见。自从一种新的量子振荡被报道以来，已经有30多年的历史了。

他补充说：“我们的振荡表现出极端的鲁棒性，在环境条件下在容易接近的磁场中发生。”

另一个值得注意的方面是，石墨烯超晶格以前被用来研究所谓的霍夫施塔特蝴蝶，磁场中电子结构的细微变化。这些变化呈现出一种迷人的分形结构。

Vladimir Falko教授，谁提供了理论支持，在这项工作的国家石墨烯研究所主任说：“我们的工作有助于阐明霍夫施塔特的蝴蝶。霍夫施塔特蝴蝶的频谱复杂的分形结构可以简单的理解为Landau的量化在磁场产生了新的金属的顺序。”