Salud y Bienestar Todos los artículos sobre terapias, consejos médicos y homeopáticos y tratamientos de salud natural
Editado por NODE SMITH, ND
De la Universidad de Brown: cuando dos láminas de grafeno de nanomaterial de carbono se apilan juntas en un ángulo particular entre sí, da lugar a una física fascinante. Por ejemplo, cuando este llamado "grafeno de ángulo mágico" se enfría hasta casi el cero absoluto, de repente se convierte en un superconductor, lo que significa que conduce la electricidad sin resistencia.
Ahora, un equipo de investigación de la Universidad de Brown ha descubierto una nueva y sorprendente fenómeno que puede surgir en el ángulo mágico del grafeno. En una investigación publicada en la revista Science, el equipo demostró que al inducir un fenómeno conocido como acoplamiento espín-órbita, el grafeno de ángulo mágico se convierte en un poderoso ferromagnético.
“El magnetismo y la superconductividad suelen estar en extremos opuestos del espectro en la materia condensada. física, y rara vez aparecen en la misma plataforma material ”, dijo Jia Li, profesor asistente de física en Brown y autor principal de la investigación. “Sin embargo, hemos demostrado que podemos crear magnetismo en un sistema que originalmente alberga superconductividad. Esto nos ofrece una nueva forma de estudiar la interacción entre la superconductividad y el magnetismo y ofrece nuevas y emocionantes posibilidades para la investigación científica cuántica".
El ángulo mágico del grafeno ha causado un gran revuelo en la física en los últimos años. El grafeno es un material bidimensional formado por átomos de carbono dispuestos en forma de panal. Las láminas individuales de grafeno son interesantes por derecho propio: exhiben una notable resistencia del material y una conductancia eléctrica extremadamente eficiente. Pero las cosas se vuelven aún más interesantes cuando se apilan las hojas de grafeno. Los electrones comienzan a interactuar no solo con otros electrones dentro de una hoja de grafeno, sino también con los de la hoja adyacente. Cambiar el ángulo de las hojas entre sí cambia esas interacciones, lo que da lugar a fenómenos cuánticos interesantes como la superconductividad.
Esta nueva investigación agrega una nueva arruga, el acoplamiento de espín, la órbita, a este sistema ya interesante. El acoplamiento espín-órbita es un estado del comportamiento de los electrones en algunos materiales en los que el espín de cada electrón, su diminuto momento magnético apuntando hacia arriba o hacia abajo, está conectado a su órbita alrededor del núcleo atómico. El acoplamiento de órbita da lugar a una amplia gama de fenómenos cuánticos interesantes, pero normalmente no está presente en el grafeno de ángulo mágico", dijo Jiang-Xiazi Lin, becaria postdoctoral en Brown y autora principal del estudio. "Queríamos introducir la órbita de espín. acoplamiento, y luego ver qué efecto tuvo en el sistema".
Para hacer esto, Li y su equipo interconectaron el grafeno de ángulo mágico con un bloque de diseleniuro de tungsteno, un material que tiene un fuerte acoplamiento espín-órbita. Alineación precisa de la pila. induce el acoplamiento espín-órbita en el grafeno. A partir de ahí, el equipo probó el sistema con corrientes eléctricas. él y campos magnéticos externos
Los experimentos han demostrado que una corriente eléctrica que fluye en una dirección a través del material en presencia de un campo magnético externo produce un voltaje en la dirección perpendicular a la corriente. Ese voltaje, conocido como efecto Hall, es la firma reveladora de un campo magnético intrínseco en el material
Para sorpresa del equipo de investigación, demostraron que el estado magnético podría controlarse usando un campo magnético externo, que es orientado en el plano del grafeno o fuera del plano. Esto contrasta con los materiales magnéticos sin acoplamiento espín-órbita, donde el magnetismo intrínseco solo se puede controlar cuando el campo magnético externo está alineado a lo largo de la dirección del magnetismo.
"Esta observación es una indicación de que el acoplamiento espín-órbita es realmente presente y proporcionó la clave para construir un modelo teórico para comprender la influencia de la interfaz atómica ", dijo Yahui Zhang, un físico teórico de la interfaz atómica. Universidad de Harvard que trabajó con el equipo de Brown para comprender la física asociada con el magnetismo observado. [19659002] ] "La influencia única del acoplamiento espín-órbita ofrece a los científicos una nueva perilla experimental para girar en un esfuerzo por comprender el comportamiento del grafeno del ángulo mágico", dijo Erin Morrissette, una estudiante graduada de Brown que realizó parte del trabajo experimental. Los hallazgos también tienen el potencial de r nuevas aplicaciones para dispositivos ".
Una posible aplicación está en la memoria de la computadora. El equipo descubrió que las propiedades magnéticas del grafeno de ángulo mágico se pueden controlar tanto con campos magnéticos externos como con campos eléctricos. Esto haría de este sistema bidimensional un candidato ideal para un dispositivo de memoria magnética con opciones flexibles de lectura/escritura.
Otra aplicación potencial es la computación cuántica, dicen los investigadores. Se ha propuesto una interfaz entre un ferroimán y un superconductor como un bloque de construcción potencial para las computadoras cuánticas. El problema, sin embargo, es que tal interfaz es difícil de crear porque los imanes generalmente destruyen la superconductividad. Pero un material capaz tanto de ferromagnetismo como de superconductividad podría proporcionar una forma de crear esa interfaz. "Estamos trabajando para utilizar la interfaz atómica para estabilizar la superconductividad y el ferromagnetismo al mismo tiempo", dijo Li. "La coexistencia de estos dos fenómenos es rara en la física y seguramente generará más entusiasmo"
La investigación fue apoyada principalmente por la Universidad de Brown. Otros coautores son Ya-Hui Zhang, Zhi Wang, Song Liu, Daniel Rhodes, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi y James Hone. Jiang-Xiazi Lin, Ya-Hui Zhang, Erin Morissette, Zhi Wang, Song Liu, Daniel Rhodes, K. Watanabe, T. Taniguchi, James Hone, J.I.A.Li. Ferromagnetismo guiado por órbita de espín con relleno de medio muaré de grafeno de doble capa retorcida con ángulo mágico. Ciencia, 2022; DOI: 10.1126 / science.abh2889
Node Smith, ND es un médico naturista en Humboldt, Saskatchewan, editor asociado y director de educación continua de NDNR. Su misión es servir a las relaciones que respaldan el proceso de transformación y, en última instancia, conducen a personas, empresas y comunidades más saludables. Sus principales herramientas terapéuticas incluyen asesoramiento, homeopatía, dieta y el uso de agua fría en combinación con ejercicio. Node considera la salud un reflejo de las relaciones que una persona o empresa tiene consigo misma, con Dios y con quienes la rodean. Para curar enfermedades y sanar, estas relaciones necesitan ser consideradas específicamente. Node ha trabajado en estrecha colaboración con muchos grupos y organizaciones dentro de la profesión naturopática y ayudó a fundar la asociación sin fines de lucro para la revitalización naturopática (ANR), que trabaja para promover y facilitar la revitalización naturopática, la educación experiencial en el vitalismo.
