פונונים טופולוגיים התגלו בגרפן. חדשות הספרייה הטכנית בחינם

חדשות מדע וטכנולוגיה, חידוש באלקטרוניקה
ספריה טכנית בחינם / עדכון חדשות

פונונים טופולוגיים שהתגלו בגרפן

02.10.2023

מדענים סינים גילו תגלית משמעותית על ידי גילוי פונונים טופולוגיים בגרפן. כדי לחקור ספקטרום פונון על פני כל אזור ברילואין הדו-ממדי, הם השתמשו במיקרוסקופ אלקטרוני ברזולוציה גבוהה, וניתחו את הפסדי אנרגיית האלקטרונים האופייניים.

פונונים ממלאים תפקיד חשוב בתכונות של חומרים גבישיים, כולל מאפיינים תרמיים ומכאניים, כמו גם בתכונות האלקטרוניות שלהם. מעניינים במיוחד פונונים טופולוגיים המתעוררים כאשר ענפי פונון בעלי פרמטרים שונים מצטלבים. עם זאת, חקר תנאים כאלה הוא תחום מחקר חדש יחסית.

עד לאחרונה, פונונים טופולוגיים לא זוהו בחומרים דו מימדיים כמו גרפן בשל הצורך ברזולוציה גבוהה מאוד, שנעה בין 0,1 ל-10 מיליאלקטרון-וולט. רזולוציה זו הייתה קשה להשגה עם שיטות מסורתיות כמו דיפרקציה של קרני רנטגן או נויטרונים, מה שהופך את המחקר הניסיוני של מצבי פונון טופולוגיים למאתגר.

מדענים סינים מהמעבדה הלאומית לפיזיקת החומר המעובה בבייג'ינג וממכונים אחרים השתמשו במיקרוסקופ אלקטרוני ברזולוציה גבוהה כדי לחקור מבני פונון בגרפן. זה איפשר להם להשיג ספקטרום פונון ברזולוציה גבוהה על פני כל אזור ה-Brillouin הדו-ממדי ולזהות מספר פונונים טופולוגיים.

מדענים מציינים שבגבישים תקופתיים, כמו הסריג המשושה של גרפן, מאפיינים טופולוגיים נקבעים על ידי הסימטריות של סריג הגביש. סימטריות אלו קובעות מבנים טופולוגיים אפשריים של פונונים, כגון פונוני דיראק ופונונים של צומת טבעת. הדמיות ממוחשבות חזו נוכחות של שני סוגים של פונונים של צומת טבעת וארבעה סוגים של פונונים של דיראק בגרפן.

המדענים ערכו מחקר ניסיוני על דגימת גרפן חד-שכבת באמצעות מערכת עדשות, מונוכרומטור אלקטרונים ומנתח אלקטרונים. תוצאות הניסוי שלהם תאמו את תחזיות הדמיית המחשב, והם הצליחו לקבוע את המבנה התלת מימדי של מצבי פונון טופולוגיים בתנע ובמרחב האנרגיה.

<< חזרה: טיול ביער מנרמל את לחץ הדם ומשפר את מצב הרוח 02.10.2023

>> קדימה: מקרן נייד ASUS ZenBeam L2 01.10.2023

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

קיומו של כלל אנטרופיה להסתבכות קוונטית הוכח 09.05.2024

מכניקת הקוונטים ממשיכה להדהים אותנו עם התופעות המסתוריות והתגליות הבלתי צפויות שלה. לאחרונה הציגו ברטוס רגולה ממרכז RIKEN למחשוב קוונטי ולודוביקו לאמי מאוניברסיטת אמסטרדם תגלית חדשה הנוגעת להסתבכות קוונטית והקשר שלה לאנטרופיה. להסתבכות קוונטית יש תפקיד חשוב במדע ובטכנולוגיה של מידע קוונטי מודרני. עם זאת, מורכבות המבנה שלו הופכת את ההבנה והניהול שלו למאתגרים. התגלית של רגולוס ולמי מראה שההסתבכות הקוונטית פועלת לפי כלל אנטרופיה דומה לזה של מערכות קלאסיות. תגלית זו פותחת נקודות מבט חדשות בתחום מדע וטכנולוגיה של מידע קוונטי, ומעמיקה את הבנתנו את ההסתבכות הקוונטית והקשר שלה לתרמודינמיקה. תוצאות המחקר מצביעות על אפשרות הפיכה של טרנספורמציות של הסתבכות, מה שיכול לפשט מאוד את השימוש בהן בטכנולוגיות קוונטיות שונות. פתיחת כלל חדש ... >>

מזגן מיני Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

הקיץ הוא זמן להירגעות ולנסיעות, אבל לעתים קרובות החום יכול להפוך את הזמן הזה לייסורים בלתי נסבלים. הכירו מוצר חדש מבית סוני - מזגן המיני Reon Pocket 5, המבטיח להפוך את הקיץ לנוח יותר עבור המשתמשים בו. סוני הציגה מכשיר ייחודי - המיני-מרכך Reon Pocket 5, המספק קירור הגוף בימים חמים. בעזרתו, המשתמשים יכולים ליהנות מקרירות בכל זמן ובכל מקום פשוט על ידי לענוד אותו על צווארם. מזגן מיני זה מצויד בהתאמה אוטומטית של מצבי פעולה, כמו גם בחיישני טמפרטורה ולחות. הודות לטכנולוגיות חדשניות, Reon Pocket 5 מתאים את פעולתו בהתאם לפעילות המשתמש ולתנאי הסביבה. משתמשים יכולים להתאים בקלות את הטמפרטורה באמצעות אפליקציה ייעודית לנייד המחוברת באמצעות Bluetooth. בנוסף, זמינים לנוחות חולצות טי ומכנסיים קצרים בעיצוב מיוחד, אליהם ניתן לחבר מזגן מיני. המכשיר יכול הו ... >>

אנרגיה מהחלל עבור ספינת הכוכבים 08.05.2024

ייצור אנרגיה סולארית בחלל הופך לאפשרי יותר עם כניסתן של טכנולוגיות חדשות ופיתוח תוכניות חלל. ראש הסטארט-אפ Virtus Solis שיתף את החזון שלו להשתמש בספינת הכוכבים של SpaceX כדי ליצור תחנות כוח מסלוליות המסוגלות להניע את כדור הארץ. הסטארט-אפ Virtus Solis חשף פרויקט שאפתני ליצירת תחנות כוח מסלוליות באמצעות ספינת הכוכבים של SpaceX. רעיון זה עשוי לשנות באופן משמעותי את תחום הפקת האנרגיה הסולארית, ולהפוך אותו לנגיש וזול יותר. ליבת התוכנית של הסטארט-אפ היא להפחית את עלות שיגור לוויינים לחלל באמצעות Starship. פריצת דרך טכנולוגית זו צפויה להפוך את ייצור אנרגיה סולארית בחלל לתחרותי יותר עם מקורות אנרגיה מסורתיים. Virtual Solis מתכננת לבנות פאנלים פוטו-וולטאיים גדולים במסלול, באמצעות Starship כדי לספק את הציוד הדרוש. עם זאת, אחד האתגרים המרכזיים ... >>

שיטה חדשה ליצירת סוללות חזקות 08.05.2024

עם התפתחות הטכנולוגיה והשימוש המתרחב באלקטרוניקה, נושא יצירת מקורות אנרגיה יעילים ובטוחים הופך להיות דחוף יותר ויותר. חוקרים מאוניברסיטת קווינסלנד חשפו גישה חדשה ליצירת סוללות מבוססות אבץ בעלות הספק גבוה שיכולות לשנות את הנוף של תעשיית האנרגיה. אחת הבעיות העיקריות של סוללות נטענות מסורתיות על בסיס מים הייתה המתח הנמוך שלהן, שהגביל את השימוש בהן במכשירים מודרניים. אבל הודות לשיטה חדשה שפותחה על ידי מדענים, החיסרון הזה התגבר בהצלחה. כחלק מהמחקר שלהם פנו מדענים לתרכובת אורגנית מיוחדת - קטכול. התברר שזהו רכיב חשוב שיכול לשפר את יציבות הסוללה ולהגביר את יעילותה. גישה זו הובילה לעלייה משמעותית במתח של סוללות אבץ-יון, מה שהופך אותן לתחרותיות יותר. לדברי מדענים, לסוללות כאלה יש מספר יתרונות. יש להם ב ... >>

תכולת אלכוהול של בירה חמה 07.05.2024

לבירה, כאחד המשקאות האלכוהוליים הנפוצים ביותר, יש טעם ייחודי משלה, שיכול להשתנות בהתאם לטמפרטורת הצריכה. מחקר חדש של צוות מדענים בינלאומי מצא כי לטמפרטורת הבירה יש השפעה משמעותית על תפיסת הטעם האלכוהולי. המחקר, בראשות מדען החומרים ליי ג'יאנג, מצא כי בטמפרטורות שונות, מולקולות אתנול ומים יוצרות סוגים שונים של אשכולות, מה שמשפיע על תפיסת הטעם האלכוהולי. בטמפרטורות נמוכות נוצרים יותר אשכולות דמויי פירמידה, מה שמפחית את החריפות של טעם ה"אתנול" וגורם למשקה להיות פחות אלכוהולי. להיפך, ככל שהטמפרטורה עולה, האשכולות הופכים דמויי שרשרת יותר, וכתוצאה מכך טעם אלכוהולי בולט יותר. זה מסביר מדוע הטעם של כמה משקאות אלכוהוליים, כגון באייג'יו, יכול להשתנות בהתאם לטמפרטורה. הנתונים שהתקבלו פותחים סיכויים חדשים ליצרני משקאות, ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

ריכוז הפחמן באוויר הגיע לשיא 13.04.2021

אם פליטת הפחמן לא תיעצר לחלוטין עד 2050, שינויי האקלים העולמיים לא ייעצרו עוד מדענים ממצפה הכוכבים מאונה לואה ומאוניברסיטת קליפורניה סן דייגו רשמו רמות שיא גבוהות של ריכוזי פחמן באוויר.

המחקר בוצע במקביל על ידי עובדי מצפה הכוכבים בהוואי ואוניברסיטה בארצות הברית. המסקנות של המדענים זהות. יש הרבה פחמן באטמוספירה כרגע. זהו הנתון הגבוה ביותר מאז תחילת המהפכה התעשייתית. הריכוזים האטמוספריים של גזי חממה במרץ היו בממוצע 417,14 חלקים למיליון.

לדברי מדענים, זהו שיא מוחלט. שיא ריכוז הפחמן הדו חמצני החודשי הקודם היה 417,10 ppm במאי 2020. טוהר האוויר לא הושפע אפילו מהעובדה שבמהלך שנת מגיפת הקורונה, רוב ענקיות התעשייה בעולם צמצמו את ייצורן. כך, גם פליטת הפחמן לאטמוספירה הופחתה.

"אולי הפליטות פחתו. אבל פעילות אנושית עדיין מעוררת שחרור של כמות גדולה של פחמן דו חמצני. לכן, הריכוז האטמוספרי שלו בהחלט יגדל", מעיר מרטין סיגרט, פרופסור באימפריאל קולג' בלונדון, על המצב.

גם תחזיות נוספות אינן אופטימיות. כדי להכיל את העלייה בטמפרטורה, יש צורך להפסיק לחלוטין את הפליטות לאטמוספירה כבר בשנת 2050. הסיבה לכך היא שלקח רק 30 שנה להגיע ל-50% מעל פליטת הפחמן הקדם-תעשייתית.

ראה מלא ארכיון של חדשות מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר