• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
11.12.2024, 08:02
Evgenia Vavilova
557

Физики использовали лед для создания вихревого электрического поля

❋ 4.4

Исследователи из Городского университета Гонконга (CityUHK) обнаружили в двухслойном дисульфиде молибдена MoS2 вихревое электрическое поле. Для создания такого материала ученым пришлось разработать собственный метод переноса и поворота однослойного MoS₂ с помощью льда.

Схема симметрии 12-го порядка двухслойного квазикристалла MoS₂, рисунок по СТЕМ-снимку, и модель наложения слоев. / © City University of Hong Kong
Схема симметрии 12-го порядка двухслойного квазикристалла MoS₂, рисунок по СТЕМ-снимку, и модель наложения слоев. / © City University of Hong Kong

Чтобы сформировать ровный и четкий переход между двумя слоями одного вещества или разными материалами, исследователи обычно синтезируют двухслойные материалы напрямую, один на другом. Однако такой метод не позволяет точно контролировать угол поворота слоев относительно друг друга, особенно для малых углов.

Команда профессора Ли Тхук Хуэ (Ly Thuc Hue) разработала инновационную технику перемещения одноатомных слоев с использованием льда. Метод оказался ключевым элементом получения качественной границы между слоями дисульфида молибдена, MoS₂. По сравнению с другими методами эта техника более эффективна, менее затратна по времени и экономичнее. У лаборатории есть действующий патент на метод.

До этого исследования для генерации вихревого электрического поля ученым требовались дорогие технологии нанесения тонких пленок и сложные процедуры. Теперь физики показали, что достичь нужного эффекта можно проворачиванием относительно друг друга слоев двумерных материалов. Исследование опубликовано в журнале Science.

Формирование вихревого электрического поля в повернутых относительно друг друга слоях дисульфида молибдена позволило ученым создать двумерный квазикристалл. Квазикристаллы — молекулярные структуры со свойствами кристалла, не обладающие ближним порядком. Атомы в квазикристалле упорядочены, но взаимное расположение атомов и молекул повторяется на расстояниях больше размеров молекул. Квазикристаллы могут обладать типами внутренней симметрии, невозможными в обычных кристаллах, у них низкая тепло- и электропроводность. Квазикристаллы используются в качестве высокопрочных покрытий и материалов спинтроники и квантовой электроники.

С помощью льда ученые смогли создавать структуры с углами вращения в диапазоне от нуля до 60 градусов. Двухслойный дисульфид молибдена обладает вращательной симметрией 12-го порядка — структура повторяет сама себя при повороте на 30 градусов.

Вихревое электрическое поле изменяется в зависимости от угла поворота слоев относительно друг друга и может использоваться для создания более стабильного способа хранения информации для электронных устройств, изучения оптических эффектов, связанных с поляризацией света, в том числе быстрого переключения поляризации. Физики считают, что материалы с вихревым электрическим полем пригодятся в квантовых вычислениях, спинтронике и нанотехнологиях.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Евгения Вавилова — научпоп автор, специализирующийся на популярной физике. Выпускница физического факультета, более 10 лет пишет о новейших открытиях в квантовой механике, астрофизике и теоретической физике. Евгения умеет объяснять сложные концепции простым языком и регулярно публикует материалы, основанные на первоисточниках — научных статьях и интервью с исследователями.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
25 августа, 07:38
Адель Романова

В поиске сигналов от внеземных цивилизаций ученые решили сосредоточиться не на целенаправленных посланиях человечеству, а на случайных «утечках информации» из межпланетного пространства гипотетической обитаемой системы. По расчетам, в определенные моменты до нас могут доходить сигналы внеземной космической связи. Кстати, благодаря «общению» Земли с марсианскими и другими зондами мы тоже постоянно невольно сообщаем о себе в глубокий космос.

25 августа, 09:35
Любовь С.

Модель, представленная учеными из коллаборации DESI и Мичиганского университета (США), может перевернуть представления о происхождении темной энергии. Авторы нового исследования полагают, что черные дыры, поглощая вещество, постепенно преобразовывают его в энергию, гипотетически ответственную за расширение Вселенной.

25 августа, 08:19
Адель Романова

Глава Российской академии наук Геннадий Красников рассказал в недавнем интервью о том, для чего мышам летать над полюсами Земли, в чем преимущества новой космической станции по сравнению с МКС, что предстоит проделать на Луне в ближайшее десятилетие и чем ученых продолжает интриговать Венера.

22 августа, 10:48
ПНИПУ

К 2025 году около 30 стран приняли программы по развитию водородной энергетики, а совокупный объем инвестиций в эту область превысил 150 миллиардов долларов. Эксперты полагают, что замена дизельных авто на водородные снизит выбросы на 80-90%, а водородные самолеты способны уменьшить углеродный след на 50-75%. Но при использовании водорода в двигателях внутреннего или внешнего сгорания, происходит взаимодействие с металлом, что наиболее опасно при высоких температурах. Это может вызвать их разрушение, в результате чего возникает риск пожара или взрыва с тяжелыми последствиями для пассажиров. Ученые Пермского Политеха впервые выяснили, как водород влияет на металлы в условиях экстремальных температур (800 градусов и выше), в которых работают двигатели самолетов и машин. Это продвинет авиационную, машиностроительную и нефтегазовую отрасли в безопасном использовании водорода в качестве источника энергии.

22 августа, 14:45
Игорь Байдов

Ученые обнаружили косвенные доказательства существования мира размером с Землю за орбитой Нептуна. Эта гипотетическая планета отличается от предполагаемой Девятой планеты не только размером, но и гравитационным влиянием на другие объекты.

22 августа, 13:09
Юлия Трепалина

Большие кошки (Pantherinae) обычно охотятся на животных своего или меньшего размера. У снежных барсов, как выяснилось, другие предпочтения. Новое исследование показало, что ирбисы чаще нападают на взрослых горных козлов, которые как минимум вдвое превосходят хищников в весе. Ученые объяснили, с чем может быть связан такой выбор добычи.

6 августа, 20:59
Татьяна Пичугина

Примерно 12 800 лет назад в Северном полушарии началось резкое изменение климата, которое сопровождалось вымиранием мегафауны и угасанием культуры Кловис. Такое могло произойти, например, из-за прорыва пресных вод в Атлантику или мощного вулканического извержения. Несколько лет назад ученые обнаружили места на суше с повышенным содержанием элементов платиновой группы, прослоями угля, микрочастицами расплава. По их мнению, это может быть признаком пребывания Земли в потоке обломков кометы или астероида. В новой работе впервые представлены доказательства кометного события в позднем дриасе из морских осадочных толщ.

30 июля, 08:08
Редакция Naked Science

Возраст находок — около 5500 лет, они лежат во множестве круглых ям, чьи стены укреплены кирпичом. Среди обнаруженных орудий из кремня есть и сотни неиспользованных, которые могут быть ритуальным подношением богам.

31 июля, 08:28
Полина Меньшова

Гостингом (от английского «призрак») называют ситуацию, когда человек прекращает общение или отношения, «пропадая с радаров» без объяснения причин. Исследователи из США сымитировали такое поведение, а затем проанализировали реакцию людей на него.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно