«Трехмерный графен» обладает еще большей проводимостью

Открытие трехмерной версии графена — двумерных листов углерода, через которые электроны буквально проносятся со скоростью, во много раз превышающей скорость перемещения по кремнию — обещает новые разработки в области высоких технологий.

Среди новинок можно предположить более быстрые транзисторы и намного более компактные дисковые накопители.

Ученые из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли при Министерстве энергетики США установили, что висмутат натрия может существовать как форма квантовой материи под названием трехмерный топологический полуметалл Дирака (3DTDS).

Это было первое экспериментальное доказательство трехмерных фермионов Дирака в материале, новейшее состояние, ранее предполагаемое лишь теоретически.

«3DTDS — это естественная трехмерная копия графена с подобной или даже лучшей подвижностью и скоростью электронов», сообщил физик Ю Линь Чен. „Кроме того, 3DTDS демонстрирует интригующее ненасыщающее линейное магнетосопротивление, которое может оказаться на порядки величин выше, чем у материалов, используемых сегодня в жестких дисках, и способно помочь в разработке более эффективных оптических датчиков“.

Результаты исследования опубликованы в издании Science, статья «Discovery of a Three-dimensional Topological Dirac Semimetal, Na3Bi».

Два наиболее интригующих новых материала в мире высоких технологий сегодня — это графен и топологические изоляторы, кристаллические материалы, которые являются изоляторами внутри, но проводят ток на поверхности. Оба материала характеризуются двумерными фермионами Дирака, что обуславливает экстраординарные и востребованные физические свойства. Топологические изоляторы также обладают уникальной электронной структурой, в которой внутренние электроны ведут себя так, как и должны в изоляторе, и поверхностные электроны ведут себя, словно они в графене.

«Скорое развитие графена и топологических изоляторов вызывает вопросы относительно того, существуют ли трехмерные копии и другие материалы с необычной топологией электронной структуры», отметил Чен. „Наше открытие отвечает обеим потребностям. В висмутате натрия, как мы установили, зоны проводимости и валентности соприкасаются только в дискретных точках и рассеиваются линейно вдоль всех трех импульсных направлений для формирования трехмерных фермионов Дирака. Более того, топология электронной структуры 3DTDS не менее уникальна, чем она же у топологических изоляторов“.

Ссылка по теме: newscenter.lbl.gov/news-releases/2014/01/16/natural-3d-counterpart-to-graphene-discoveredАвтор: Игорь Анфиногентов17.01.2014

Подписаться: Телеграм | Дзен | Вконтакте


Нано

Наночастицы усиливают ультразвуковое разрушение опухоли
Наночастицы усиливают ультразвуковое разрушение опухоли

Ученые создали наночастицы, которые могут сдел...

Луковицы в небе: что нашли ученые в выхлопе реактивных двигателей
Луковицы в небе: что нашли ученые в выхлопе реактивных двигателей

Самолеты регулярно выбрасывают в атмосфер...

Конь размером с пылинку: как электричество раскрасило микромир
Конь размером с пылинку: как электричество раскрасило микромир

Представьте, что можно напечатать микроск...

Разработан новый метод изготовления сенсоров из нанотрубок
Разработан новый метод изготовления сенсоров из нанотрубок

Группа исследователей из Университета Тюо...

Candida больше не спрячется: наночастицы находят и уничтожают грибок
Candida больше не спрячется: наночастицы находят и уничтожают грибок

Группа исследователей из Университета Бра...

Ученые научили плесень разить вирус серебряными пулями
Ученые научили плесень разить вирус серебряными пулями

Ученые обнаружили, что наночастицы серебр...

Разработан электронный нос с обонянием как у человека
Разработан электронный нос с обонянием как у человека

Группа ученых из DGIST под руководст...

Растения под капельницей: новая эра сельского хозяйства
Растения под капельницей: новая эра сельского хозяйства

Когда фермеры обрабатывают растения пестицидам...

Магнитные курьеры: шелк и железо доставят лекарство точно в цель
Магнитные курьеры: шелк и железо доставят лекарство точно в цель

Представьте, что врач может направлять жи...

Железное дерево: ученые превращают дуб в материал будущего
Железное дерево: ученые превращают дуб в материал будущего

Ученые и инженеры создают прочные материа...

Запутанность без шума: ученые нашли способ очистить квантовую связь
Запутанность без шума: ученые нашли способ очистить квантовую связь

Квантовая связь давно привлекает ученых: если&...

ДНК-курьеры: оригами из молекул помогает бороться с раком
ДНК-курьеры: оригами из молекул помогает бороться с раком

Одна из главных проблем в лечении ра...

Одномерный магнетизм: металл Ti₄MnBi₂ поставил точку в споре физиков
Одномерный магнетизм: металл Ti₄MnBi₂ поставил точку в споре физиков

Исследователи из Института квантовых мате...

Наночастицы золота — новая надежда для потерявших зрение
Наночастицы золота — новая надежда для потерявших зрение

Ученые из Университета Брауна обнаружили,...

Носом к опухоли: как запах черемухи помогает лечить рак мозга
Носом к опухоли: как запах черемухи помогает лечить рак мозга

Ученые из Томского политеха придумали, ка...

Невидимая угроза: как нанопластик проникает в глаза
Невидимая угроза: как нанопластик проникает в глаза

Микропластик и еще более мелкие нано...

Весь RGB в одной точке: совершен прорыв в объемных дисплеях
Весь RGB в одной точке: совершен прорыв в объемных дисплеях

Южнокорейские ученые из Института науки и...

Пластиковая пыль: самые опасные частицы труднее всего обнаружить
Пластиковая пыль: самые опасные частицы труднее всего обнаружить

Микропластик уже давно признан угрозой дл...

Полосы, которых не должно быть: ученые нашли новый муаровый узор
Полосы, которых не должно быть: ученые нашли новый муаровый узор

Представьте, что свет проходит через два&...

Ловцы волн в наномире: как муар заставляет материю двигаться
Ловцы волн в наномире: как муар заставляет материю двигаться

Вы замечали, когда накладываете две сетча...

В ПГУ представили уникальный метод моделирования графеновых устройств
В ПГУ представили уникальный метод моделирования графеновых устройств

В Пензенском государственном университете груп...

Поиск на сайте

ТОП - Новости мира, инновации

Ученые нашли причину мозгового тумана после ковида
Ученые нашли причину мозгового тумана после ковида
СДВГ и вес: почему одни города добавляют килограммы, а другие сжигают
СДВГ и вес: почему одни города добавляют килограммы, а другие сжигают
Прибор размером с микроволновку раскроет секреты спутника Юпитера
Прибор размером с микроволновку раскроет секреты спутника Юпитера
Природа знает толк в геометрии: раскрыт секрет формы лепестков роз
Природа знает толк в геометрии: раскрыт секрет формы лепестков роз
Nature Communications: Нагрев улучшил свойства пьезоэлектриков в 8 раз
Nature Communications: Нагрев улучшил свойства пьезоэлектриков в 8 раз
Рыжий код: как ген кошачьего окраса десятилетиями водил ученых за нос
Рыжий код: как ген кошачьего окраса десятилетиями водил ученых за нос
Когда диета бессильна: ученые нашли скрытую причину целиакии
Когда диета бессильна: ученые нашли скрытую причину целиакии
Ученые выяснили, почему звезды в соседней галактике движутся вразнобой
Ученые выяснили, почему звезды в соседней галактике движутся вразнобой
Ученые выяснили, как в Средние века относились к инвалидам
Ученые выяснили, как в Средние века относились к инвалидам
Новая система снимает быстрое вращение без размытия в кадре
Новая система снимает быстрое вращение без размытия в кадре

Новости компаний, релизы

Как Камчатский университет развивает науку: новые лаборатории и открытия
От школьных проектов до заводских решений: чем живет нефтехимия в Нижнекамске
Бактерии против грибов: как наука защищает картофель без химии
Овцы вместо мышей: как ученые нашли новый способ тестировать материалы для зубов
Пробирки, зелень и взрывы: фестиваль для тех, кто любит науку