Grafen, olağanüstü bir malzemedir – birbirine kenetlenen karbon atomları, stabil ve son derece iletken olan sadece bir atom kalınlığında. Bu, esnek elektronik ekranlar, son derece hassas sensörler, güçlü piller ve verimli güneş hücreleri gibi çeşitli alanlarda yararlı hale getirir.
Göttingen Üniversitesi’nden araştırmacılar tarafından yönetilen, Almanya’daki Braunschweig ve Bremen ve İsviçre’deki Friborg ile birlikte çalışan yeni bir çalışma, şimdi grafenin potansiyelini yepyeni bir seviyeye taşıyor. Ekip, grafende ilk kez doğrudan “floket efektleri” gözlemledi.
Bu, uzun süredir devam eden bir tartışmayı çözer: Bir malzemenin özelliklerinin ışık darbeleri kullanılarak çok hassas bir şekilde değiştirildiği bir yöntem olan Floquet Mühendisliği, grafen gibi metalik ve yarı metalik kuantum malzemelerde de çalışır. Çalışma şurada yayınlandı Doğa fiziği.
Araştırmacılar, grafendeki floket durumlarını deneysel olarak araştırmak için femtosaniye momentum mikroskopisi kullandılar. Bu teknikte, numuneler önce hızlı ışık flaşları ile uyarılır ve daha sonra malzemedeki dinamik işlemleri izlemek için gecikmiş bir ışık darbesi ile incelenir.
Göttingen Üniversitesi fizikçisi ve çalışmanın ilk yazarı Dr. Marco Merboldt, “Ölçümlerimiz, grafenin foto -emisyon spektrumunda ‘floquet etkileri’ olduğunu açıkça kanıtlıyor.” Diyerek şöyle devam etti: “Bu, floquet mühendisliğinin aslında bu sistemlerde çalıştığını ve bu keşfin potansiyelinin çok büyük olduğunu açıkça ortaya koyuyor.”
Çalışma, floket mühendisliğinin birçok malzemede çalıştığını göstermektedir. Bu, belirli özelliklere sahip kuantum malzemeleri tasarlamanın ve bunu son derece kısa bir sürede lazer darbeleriyle yapmak anlamına gelir.
Malzemeleri belirli uygulamalar için bu şekilde uyarlamak, geleceğin elektronikleri, bilgisayar ve sensör teknolojisi için temel oluşturabilir. Göttingen’deki araştırmayı Profesör Stefan Mathias ile birlikte yöneten Profesör Marcel Reutzel, “Sonuçlarımız, kuantum malzemelerde elektronik durumları ışıkla kontrol etmenin yeni yollarını açıyor. Bu, elektronların hedeflenmiş ve kontrollü bir şekilde manipüle edildiği teknolojilere yol açabilir.”
Reutzel, “Özellikle heyecan verici olan şey, bunun topolojik özellikleri araştırmamızı sağlıyor. Bunlar, güvenilir kuantum bilgisayarlar veya gelecek için yeni sensörler geliştirmek için büyük potansiyele sahip özel, çok kararlı özelliklerdir.”
