Команда физиков под руководством профессора Пабло Харильо-Эрреро из Массачусетского технологического института создала уникальный двухмерный материал, обладающий удивительными магнитными свойствами. Этот материал был получен из трех слоев графена, каждый из которых имеет толщину в один атом. Слои были расположены под определенным углом друг к другу, образуя спиральную структуру, напоминающую двойную спираль ДНК или веер из трех карт. Работа опубликована в журнале Nature Physics.
Трехслойная структура графена создала в новом материале муаровые узоры — особые узоры, возникающие при наложении слоев. Эти узоры объединяются в супермуаровый узор, который можно наблюдать только при большом увеличении.
Выяснилось, что материал обладает необычными магнитными свойствами. При исследовании движения электронов в материале, помещенном в магнитное поле, ученые обнаружили, что магнетизм в нем сохраняется даже при экстремально низкой температуре —263°C. Это является рекордным показателем для углеродных материалов. Однако магнетизм возникал вопреки симметрии системы, что поставило ученых в тупик.
Ученым тем не менее удалось найти ответ на этот вопрос. Оказалось, что атомы в системе смещались, создавая локальные нарушения симметрии, что и позволило наблюдать такой магнетизм. Затем симметрия восстанавливалась, создавая уникальные условия для изучения поведения электронов.
«Это было похоже на разгадывание загадки, и решение оказалось невероятно элегантным,» — отметил физик Авив Ур, один из авторов исследования.
Ранее физик разработал теорию решения кроссвордов.
