반도체가 서로 달라 붙으면 재료가 양자가됩니다

.올해 첫 전국연합학력평가 실시

(서울=연합뉴스) 임헌정 기자 = 7일 오전 서울 동작구 수도여자고등학교에서 열린 올해 첫 전국연합학력평가에서 3학년 학생들이 시험을 준비하고 있다. 2019.3.7 kane@yna.co.kr

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해바라기 - 내마음의 보석상자

.스트레스와 긴장 : 지구 화학자는 광물 반응의 근본적인 문제에 답합니다

2019 년 3 월 7 일 Argonne National Laboratory 자레드 사 고프 (Jared Sagoff) 스트레스와 긴장 : 지구 화학자는 광물 반응의 근본적인 문제에 답합니다. Argonne 연구진은 산화 된 철 나노 입자 내부의 응력을 관찰하기 위해 일관된 X 선 회절 이미징을 사용했다. 이 이미지는 점진적으로 산화하는 나노 입자를 보여줍니다. 크레디트 : 아르곤 국립 연구소

지구 과학자들에게 미네랄이 다른 조건에서 어떻게 반응 하는지를 살펴보면 우리의 세계를 구성하는 재료의 특성에 대한 많은 정보를 얻을 수 있습니다. 어떤 경우에는 단순히 수계 환경에 광물을 노출 시키면 흥미로운 특성과 결과를 얻을 수 있습니다. 미국 에너지 부 (DOE) Argonne National Laboratory의 새로운 연구에서 과학자들은 작은 철 산화물 입자를 산성 용액에 넣고 입자 표면에 철 원자를 산화시켰다. 반응이 진행됨에 따라 연구자들은 미네랄 입자 내부에 침투 해 침투 한 변형을 관찰했다. "이 작품에 대한 참신한 점은 잘 정의 된 모양을 가진 이상화 된 입자와 달리 불규칙한 형태를 가질 수있는 지질 광물로 작업하고 있다는 것입니다. 나노에서 어떻게 [산화]가 일어나는지를 이해하기 위해 이러한 도구를 새로 적용한 것입니다 크기가 큰 미네랄 "이라고 Argonne 물리학 자 Paul Fenter는 말했습니다. 입자의 모양은 변형률의 정도와 유형을 제어한다고 Argonne 물리학 자 Paul Fenter는 말했다. "우리가 물질이 어떻게 반응 하는지를 볼 때, 물질의 형태 나 형태에 관해서는 일반적으로 그렇게 걱정하지 않고있다.이 경우 입자 내의 반응성의 공간적 분포가 일정하지 않은 결과를 얻는다. 궁극적으로 그 크기와 모양에 의해 통제된다 "고 말했다. Fenter와 그의 동료들은 마그네타이트라고도 불리는 산화철 입자를 관찰하면서 입자 표면에서 시작되는 반응 인 적철광의 형성을 관찰했습니다. "본질적으로, 우리는 한 가지 종류의 녹에서 다른 종류의 녹으로 변하고있다"고 연구의 첫 번째 저자 인 박사후 연구원 인 Ke Yuan은 말했다. 연구자들은 산화에 의해 야기 된 입자의 변화를 관찰 할 때 물질 내부에 침투 한 변형과 고립 결함의 출현을 관찰했다. "우리는 입자 형태와 형태가 반응이 어떻게 진행되고 어떻게 변화하는지에 대한보다 정교한 이해를 향한 하나의 큰 덩어리에서 이러한 반응에 대한 이해에서 벗어나 가고있다"고 펜터는 말했다. "비록 이들 입자가 모두 자철광이더라도 모두 다르게 반응합니다. 따라서 입자의 미세 구조와 나노 구조가 다른 시스템에서 반응이 어떻게 진행되는지 이해하기가 쉽지 않습니다."라고 Yuan은 덧붙였습니다. 재료의 변형률 분포를 확인하기 위해 연구자들은 CDI (coherent diffraction imaging)라고하는 기술을 사용하여 재료의 원자 격자에 들어갈 수있었습니다. DOE Office of Science User Facility의 Argonne Advanced Photon Source (APS)에서 CDI를 사용하여 과학자들은 철분의 산화의 결과로 1 % 미만의 격자 간격에서 작은 감소를 감지 할 수있었습니다. 이 격자 간격의 작은 미분은 산화철 입자 전체에 불균일하게 퍼져 있었다. 연구자들은 과학자들이 관찰 한 결점을 만드는 책임이 있다고 믿고있다. APS 빔라인 과학자 인 차원섭 (Wonsuk Cha)은 "화려한 일관된 X 선을 제공 할 수있는 APS의 능력은이 종류의 실험에서 독특하다"고 말했다. "고도로 생성 상당한 코 히어 런트 광속으로 X 선을 투과하고 전용 X 선 촬영 기기로 조합하여, 우리의 내부 구조 및 변형 매핑 할 물질을 나노 스케일 공간 해상도와 원자 감도가 3-D입니다." Fenter에 따르면, 실제의 지구 화학적으로 관련된 물질에 CDI를 적용하는 것은 기술의 도약을 의미합니다. "이 작품에 대해 정말로 참신한 점은 잘 정의 된 모양을 가진 이상화 된 입자 와 는 달리, 불규칙한 형태를 가질 수있는 지질 광물로 우리가하고 있다는 것입니다 . "이것은 나노 크기의 광물에서 이러한 현상이 어떻게 발생 하는지를 이해하기 위해 이러한 도구를 새로 적용한 것입니다." 위안은 "자연계에 적합한 모델 시스템"이라고 덧붙였다. "이것은 복잡한 자연계의 반응성을 이해하는 좋은 방법입니다." Fenter는 그 결과가 지구 과학 공동체에보다 광범위하게 관련 될 수 있다고 설명했다. 미네랄의 표면에 이온이 어떻게 결합 하는지를 연구하는 앞으로의 연구는 그 변형이 물질의 내부에서 비롯된 경우에도 변형에 영향을받을 수 있다고 그는 말했다. 이 연구에 기반을 둔 기사, "산화 유도 자철광 결정의 변형과 결함"은 Nature Communications 2 월 11 일자호에 실렸다 .

추가 정보 탐구 : 원자 탐침 단층 촬영을 이용한 연구는 철분 결정의 틈새를 밝혀 '치유' 자세한 정보 : Ke Yuan 외, 산화 유도 자철광 결정의 변형과 결함, Nature Communications (2019). DOI : 10.1038 / s41467-019-08470-0 저널 참고 자료 : Nature Communications :에 의해 제공 아르곤 국립 연구소 (Argonne National Laboratory)

https://phys.org/news/2019-03-stressing-straining-geochemists-fundamental-mineral.html

.허블과 가이아는 은하수의 무게를 정확하게 측정합니다

2019 년 3 월 7 일, ESA / 허블 정보 센터 , 이 작가의 인상은 밀키 웨이의 컴퓨터 생성 모델과이를 둘러싼이 연구에서 사용 된 구상 성단의 정확한 위치를 보여줍니다. 제공 : ESA / Hubble, NASA, L. Calçada

다중 임무 천문학의 놀라운 예에서, NASA / ESA 허블 우주 망원경과 ESA 가이아 미션의 측정 결과를 결합하여 가정용 은하 1.5kg 태양 질량의 추정치를 향상 시켰습니다. 대량 은하수는 천문학 자들이 우리 은하의 집에 대해 만들 수있는 가장 기본적인 측정 중 하나입니다. 그러나 수십 년 간의 격렬한 노력에도 불구하고 은하수의 질량을 가장 잘 추정 할 수있는 추정치조차도 크게 다릅니다. 이제 ESA (European Space Agency) 가이아 (Gia)의 새로운 데이터 와 NASA / ESA 허블 우주 망원경을 결합하여 천문학 자들은 은하수 가 반경 129,000 광 내 에서 약 1 조 5 천억의 태양 질량을 갖는 것을 발견했습니다 - 은하계에서. 이전의 은하계 질량 추정치는 태양 질량의 5 천억에서 3 조 배에 달했다. 이 거대한 불확실성은 주로 암흑 물질의 분포를 측정하는 데 사용 된 여러 가지 방법으로 발생했으며 이는 은하 질량의 약 90 %를 차지합니다. "우리는 단지 암흑 물질을 직접 탐지 할 수 없습니다."분석을 수행하는 팀을 이끌고있는 로라 왓킨스 (독일 남부 유럽 천문대)는 설명했다. "이것이 바로 은하수 질량의 현재의 불확실성을 초래하는 것입니다. 당신이 볼 수없는 것을 정확히 측정 할 수는 없습니다!" 암흑 물질의 애매한 성격을 감안할 때, 팀은 먼 거리에서 은하의 나선형 원반을 궤도에 돌리는 밀도가 높은 성단 인 구상 성단의 속도 측정에 의존하는 은하수의 무게를 재는 똑똑한 방법을 사용해야했습니다. "

https://youtu.be/Bb6O9Q3CDW0

더 거대한 은하 일수록, 그것의 중력에 의해 클러스터가 빠르게 움직입니다."N. Wyn Evans (University of Cambridge, 영국)는 설명합니다. "대부분의 이전 측정은 클러스터 가 지구에서 접근하거나 멀어지는 속도, 즉 우리의 시선에 따른 속도를 발견했지만, 우리는 또한 클러스터의 측면 움직임을 측정 할 수 있었는데, 전체 속도, 결과적으로 은하 질량이 계산 될 수있다. " 이 그룹은 Gaia의 두 번째 데이터 공개 자료 를 연구의 기초로 사용했습니다. 가이아는 은하수 전체에 걸쳐 천체의 정확한 3 차원지도를 만들고 그 움직임을 추적하도록 설계되었습니다. 두 번째 데이터 릴리스에는 지구로부터 65,000 광년 떨어진 구형 클러스터 측정이 포함됩니다. "글로벌 클러스터는 먼 거리까지 확장되므로 천문학 자들이 우리 은하의 질량을 측정하는 데 사용하는 최고의 추적 장치로 간주됩니다."허블 측정을 주도한 Tony Sohn (우주 망원경 과학 연구소, 미국)은 말했다. 연구진은이 데이터를 허블의 탁월한 감도와 관측 유산과 결합했다. 허블 (Hubble)의 관측으로 인해 지구에서 130,000 광년 떨어진 희미하고 먼 구상 성단이 연구에 추가되었다. 허블 (Hubble)은 10 년 동안 이러한 물체 중 일부를 관찰 해 왔기 때문에 이러한 클러스터의 속도를 정확하게 추적 할 수도있었습니다. Roeland P. van der Marel (우주 망원경 과학 연구소, 미국)은 "우리는 그러한 훌륭한 데이터 조합을 갖는 것이 운이 좋았습니다. "34 개의 구형 성단에 대한 Gaia의 측정 결과를 허블에서 12 개의 먼 성단을 측정 한 값과 합치면이 두 우주 망원경없이 불가능한 방식으로 은하수 질량을 줄 일 수 있습니다." 지금까지 은하수의 정확한 질량을 알지 못하면 많은 우주 론적 질문에 대답하려는 시도에 문제가있었습니다. 은하 의 암흑 물질 함량과 그 분포는 우주의 구조의 형성과 성장과 본질적으로 연결되어있다. 은하계의 질량을 정확히 결정하면 우리 은하계가 우주론에서 어디에 위치하는지 명확하게 알 수 있습니다.

더 자세히 알아보기 : 태양의 이웃에있는 별들의 강 추가 정보 : 종이 : ui.adsabs.harvard.edu/#abs/2018arXiv180411348W :에 의해 제공 ESA / 허블 정보 센터

https://phys.org/news/2019-03-hubble-gaia-accurately-milky.html#nRlv

.화학 수소 저장 시스템

2019 년 3 월 7 일, Wiley , 신용 : Wiley

수소는 매우 매력적이지만 매우 폭발적인 에너지 운반체이기 때문에 운송 시스템뿐만 아니라 안전하고 가볍고 저렴한 저장 공간이 필요합니다. Weizmann Institute of Science, 이스라엘의 과학자들은 현재 유기 화합물을 기반으로 한 화학 저장 시스템을 개발했습니다. 저널 Angewandte Chemie 에보고 된 바와 같이 액체 수소 운반체 시스템은 높은 이론 용량을 가지며 충 방전 반응에 동일한 촉매를 사용합니다. 수소는 전기 또는 동력으로 변환 될 수있는 많은 에너지를 전달하며, 연소시 부산물은 물뿐입니다. 그러나 수소가 가스이기 때문에 체적에 의한 에너지 밀도는 낮다. 따라서 순수한 수소는 주로 가압 상태 또는 액체 형태 로 처리되지만 강철 탱크는 무게를 더하고 방출과 사용은 위험합니다. 탱크와는 별도로, 수소는 화학 반응 시스템 에 마스크되어 저장 될 수 있습니다 . 원칙적으로 자연이 수소를 저장하고 사용하는 방식입니다. 생물학적 세포에서 미세 조정 된 화합물은 수소를 결합 및 방출하여 세포에 필요한 화학 물질을 만듭니다. 이러한 모든 생물학적 과정 은 효소에 의해 촉진된다. 수소 전환을 매개하는 강력한 촉매가 화학 실험실에서도 개발되었습니다. 하나의 예는 루테늄과 유기 리간드의 가용성 복합체 인 루테늄 협동 촉매 ( leading catalyst )이다. David Milstein과 그의 동료에 의해 개발되었다. 이 촉매의 도움으로, 그들은 간단한 유기 화학 물질의 반응 시스템이 수소를 저장하고 방출하는 능력을 탐구했다. "적절한 수소 저장 방법을 찾는 것이 '수소 경제'에 대한 중요한 도전이다"라고 출판 저자는 그들의 동기를 설명했다. 성취되어야 할 조건들 중에는 안전한 화학 물질, 쉬운 로딩 및 언 로딩 방식, 가능한 한 적은 양의 것들이 있습니다. 화학적 화합물 인 에틸렌 디아민과 메탄올로 구성된 그러한 시스템은 Milstein과 그의 동료들에 의해 확인되었다. 두 분자가 반응하면 순수한 수소가 방출됩니다. 다른 반응 생성물은 에틸렌 우레아라고 불리는 화합물이다. 이 "액체 유기 수소 운반체 시스템"(LOHC)의 이론적 용량은 6.52 퍼센트이며 LOHC의 경우 매우 높습니다. 과학자들은 먼저 수소화 반응을 시작했다. 이 반응에서 액체 수소 운반자 에틸렌 디아민과 메탄올은 루테늄 협동 촉매를 사용했을 때 에틸렌 요소와 수소 기체로부터 100 % 전환율로 형성되었다. 그 다음 그들은 수소 방출 반응을 조사했다. 그것은 에틸렌 디아민과 메탄올의 반응이다. 여기서 수소의 수율은 100 %에 가깝지만 반응은 중간 단계에서 진행되어 제품의 평형 상태로 끝난 것으로 보입니다. 그럼에도 불구하고 완전한 수소화가 가능하여 저자는 실제로 수소 저장을 위한 완전히 충전식 시스템을 개발했다고 결론을 내렸다 . 이 시스템은 풍부하고 저렴하며 취급이 쉽고 위험하지 않은 액체 유기 화합물로 만들어졌습니다. 그 장점은 화합물 의 단순한 특성 과 높은 이론적 인 용량입니다. 그러나보다 효율적이고 환경 친화적 인 환경을 조성하기 위해 반응 시간은 여전히 짧아야하고 온도는 낮아야합니다. 이를 위해 "친환경적"촉매조차도 조사해야합니다. 추가 정보 : 수소 자동차 프로토 타입

추가 정보 : Yinjun Xie 외, 메탄올 - 에틸렌 디아민 및 에틸렌 우레아를 기본으로하는 가역성 액체 유기 수소 운반체 시스템, Angewandte Chemie International Edition (2019). DOI : 10.1002 / anie.201901695 저널 참조 : Angewandte Chemie Angewandte Chemie International Edition 제공 : Wiley

https://phys.org/news/2019-03-chemical-hydrogen-storage.html#nRlv

.'파렴치한'파킨슨 분자가 비밀을 유출합니다

2019 년 3 월 7 일, 샌프란시스코 캘리포니아 대학 파킨슨 병 알츠하이머 병에 대한 면역 조직 화학 염색에서 파킨슨 병의 간질 세포 인 Lewy-body의 양성 염색 (갈색)을 보였다. 신용 : 위키 백과

UC 샌프란시스코 연구원은 파킨슨 병에 연루된 주요 분자를 표적화하는 전략을 처음으로 개발하여 현재의 난치성 운동 장애에 대한 새로운 치료 전략을 열었습니다. "이 분자가 널리 파킨슨의 최고 치료 목표 중 하나로 간주되는 질병 ,하지만 그것을 직접 마약을 상용 할 수있는 최초의 설득력있는 증거이다"파멜라 잉글랜드, 박사, UCSF의 학교에서 제약 화학 부교수 약국 및 2019년 3월 7일 발표 된 새로운 연구의 수석 저자이었다 의학의 UCSF의 학교에서 세포 및 분자 약리학의 세포 화학 생물학 . 파킨슨 병은 전 세계적으로 1 천만 명의 사람들에게 영향을 미치며, 신경 전달 물질 인 도파민 을 생성하는 중뇌 신경 세포의 퇴행으로 인해 발생하는인지 및 기분과 관련된 증상뿐만 아니라 운동 장애가 점차 악화 됩니다. 파킨슨 병 환자의 대다수의 경우, 그들의 질병에는 명백한 유전 적 또는 환경 적 원인이 없으며 현재 질병을 예방하거나 완화시키는 치료법이 없습니다. 기존 약물은 도파민 신호를 일시적으로 증가시켜 질병의 증상을 완화시키고 심각한 부작용을 유발할 수 있습니다. 지난 10 년 동안 연구 결과에 따르면 도파민 신경 세포가 퇴행하기 전에 도파민 생성을 중단하고 도파민을 생산하고 축적하는 분자 경로의 결함이 세포의 최종 사망 원인이 될 수 있음을 보여줍니다. 이러한 일련의 사건에서 주요한 용의자는 도파민 뉴런의 생존에 결정적인 역할을하는 유전자 활성화 단백질 인 Nurr1이며, 도파민 생산 및 저장의 여러 측면을 조절한다. 유전자 변형 마우스에 대한 연구에 따르면 Nurr1이 너무 적 으면 Nurr1 수준을 유 전적으로 상승시켜 완 치할 수있는 파킨슨 유사 증상을 유발할 수 있음이 밝혀졌습니다. 연구진은 마약으로 Nurr1을 부스트하는 것이 사람의 파킨슨 병 진행을 비슷하게 늦추거나 멈출 수 있다고 오랫동안 의심 해왔다. Parkinson의 연구를 지원하는 Michael J. Fox Foundation 은이를 5 대 최우선 목표 중 하나로 선정했다. 그러나 지금까지이 전면에 대한 10 년 이상의 노력이 실패했습니다. Nurr1은 다른 전사 인자와는 달리 약리학자가 전형적으로 신약을 설계 할 때 사용하는 표준 분자 "주머니"를 가지고 있지 않아 Nurr1과 자연적으로 결합하지 못한다는 것을 추측하는 사람들도있다. 그러나 영국과 그녀의 팀은 Nurr1이 뉴런에서 적절한 수준의 도파민을 유지하는 주요 기능 중 하나를 수행 할 수 있다고 추론했다.이 분자는 불균형 한 도파민 수치를 감지하고 일부 화학 신호를 기반으로하는 시스템에 항상성을 복원 할 수 있어야한다. 과학자들이이 신호를 확인하고 약물로 복제 할 수 있다면, 파킨슨 병 환자의 도파민 수치를 높이고 도파민 세포를 퇴화시키는 세포 손상을 예방할 수있는 새로운 "업스트림"접근법을 유도 할 수있다. 영국 연구진은 Nurr1의 구조를 원자 수준에서 모델링하는 것을 포함하여 광범위한 테스트를 통해 세포가 과도한 도파민을 처치 할 때 생성되는 물질 인 DHI라는 분자가 Nurr1의 이전에는 의심 할 여지없는 주머니에 결합하는 것을 보여 주었다. 더 많은 실험에서 실험실 접시와 생존 제브라 피쉬의 세포에 DHI를 첨가하면 Nurr1 활성을 증가시켜 도파민의 저장과 생산에 관여하는 유전자를 자극한다는 사실이 밝혀졌다. DHI 자체가 너무 불안정하고 반응성이있어 실행 가능한 약 후보가 될 수는 없지만 파킨슨 병에서 도파민 균형 을 회복하기 위해 마약 개발을 희망하는 과학자들에게는 Nurr1과의 결합으로 파킨슨 병의 진행을 지연시킬 수 있는 귀중한 단서가 될 수 있다고 저자는 말했습니다. 질병의. "우리는 이러한 통찰력이 파킨슨 병의 근원적 인 원인을 처음으로 발견 할 수있는 약물을 유도 할 수 있기를 바랍니다. 그러나이 발견은 우리가 질병의 초기 단계에서 Nurr1의 역할을 더 잘 이해할 수있게 해줄 것이다. 언제나 그렇듯이 이해와 함께 희망이 온다 "고 말했다.

추가 정보 : 파킨슨 병 : 내인성 단백질이 약물 개발의 후보자가 될 수 있음 더 자세한 정보 : John M. Bruning et al. Dopamine Metabolite, Cell Chemical Biology (2019)에 의한 핵 수용체 Nurr1의 공유 결합 변형 및 조절 . DOI : 10.1016 / j.chembiol.2019.02.002 저널 참조 : 세포 화학 생물학 제공 : University of California, San Francisco

https://phys.org/news/2019-03-undruggable-parkinson-molecule-secrets.html#nRlv

.반도체가 서로 달라 붙으면 재료가 양자가됩니다

Theresa Duque, Lawrence Berkeley 국립 연구소의 2019 년 3 월 7 일 , 텅스텐 디설파이드와 텅스텐 디스 엘레 니드의 원자 적으로 얇은 층 사이에 형성된 비틀림 각은 "조정 손잡이"로서 작용하여 일반 반도체를 이국적인 양자 물질로 전환시킵니다. 크레딧 : Berkeley Lab

에너지 부의 로렌스 버클리 국립 연구소 (Berkeley Lab)가 주도하는 연구원 팀은 일반 반도체 물질을 뛰어난 전자 동작으로 표시되는 양자 장치 (superthin device)로 전환 할 수있는 간단한 방법을 개발했습니다. 이러한 발전은 에너지 효율이 높은 전자 시스템을 목표로하는 수많은 업계에 혁명을 일으키고 이국적인 새로운 물리학을위한 플랫폼을 제공하는 데 도움이 될 수 있습니다. 복잡한 이형 물질 또는 초 격자를 만들기 위해 텅스텐 디설파이드와 텅스텐 디스 엘레 이드 의 2-D 레이어를 쌓는 방법을 설명하는 연구 는 Nature 지에 최근 온라인으로 게재되었습니다 . "이것은 반도체 물질이 강하게 상호 작용한다고 생각하지 않았기 때문에 놀라운 발견입니다."Berkeley Lab의 재료 과학 부서의 응축 물질 물리학자인 UC Berkeley의 물리학 교수 인 Feng Wang은 다음과 같이 말했습니다. "이제이 작품은 양자 물질 공간에 이러한 겉으로 보이는 평범한 반도체를 가져 왔습니다." 단지 1 원자 두께의 2 차원 (2-D) 물질은 초소형 장치를 형성하기 위해 임의로 적층 할 수있는 나노 크기의 빌딩 블록과 같습니다. 두 개의 2D 물질의 격자가 유사하고 잘 정렬되면, moiré superlattice라고하는 반복 패턴이 형성 될 수 있습니다. 지난 10 년 동안 연구자들은 종종 열 및 전기를 효율적으로 전도하는 능력으로 알려진 그라 핀으로 시작하는 서로 다른 2 차원 재료를 결합하는 방법을 연구했습니다. 이 연구에서, 다른 연구자들은 그라 핀으로 형성된 무아레 superlattices가 레이어가 바로 각도로 정렬되면 초전도 같은 이국적인 물리학을 전시 발견했다. Wang이 이끄는이 새로운 연구는 층간 비틀림 각이 2-D 반도체 시스템을 이국적인 양자 물질로 바꾸는 "튜닝 노브 (tuning knob)"를 제공한다는 것을 보여주기 위해 반도체 물질 (텅스텐 디설파이드와 텅스텐 디스 셀레 이드)의 2D 샘플을 사용했다. 고도로 상호 작용하는 전자들. 새로운 물리 영역에 들어가기 UC Berkeley의 Ultrafast Nano-Optics Group의 왕 밑에서 일하는 동료 연구원 Chenhao Jin 박사와 대학원생 연구원 인 Emma Regan은 중합체 기반의 이황화 텅스텐 및 텅스텐 diselenide 샘플을 제작했다. 기법을 사용하여 각각 직경이 수십 미크론 인 물질의 조각을 픽업하여 스택으로 옮겼습니다.

2D 텅스텐 디 설파이드 / 텅스텐

디스 셀레 이드 장치에서 3 개의 별개의 엑시톤 상태의 큰 포텐셜 에너지는 이질적인 양자 현상을 반도체 물질에 도입 할 수있다. 크레딧 : Berkeley Lab 그들은 이전 연구를 위해 재료의 유사한 샘플을 제작 했지만 두 레이어는 특별한 각도로 쌓이지 않았습니다. 그들이 현재의 연구를 위해 새로운 텅스텐 디 설파이드와 텅스텐 디스 셀레 이드 샘플의 광학 흡수를 측정했을 때, 그들은 놀라움에 완전히 끌렸다. 텅스텐 디설파이드 / 텅스텐 디스 셀레 나이드 장치에서 가시 광선의 흡수는 시스템의 여기자 (exciton)와 동일한 에너지를 가질 때 가장 크며, 2-D 반도체에 일반적으로 존재하는 구멍에 전자가 결합 된 준 입자 (quasiparticle)입니다. (물리학에서 구멍은 현재 전자가 차지할 수있는 빈 상태입니다.) 연구자들이 고려하고있는 에너지 범위의 빛에 대해서, 그들은 신호에서 엑시톤의 에너지와 일치하는 하나의 피크를 볼 것으로 예상했다. 대신, 그들은 그들이 기대했던 원래의 피크가 세 개의 별개의 엑시톤 상태를 나타내는 세 개의 다른 피크로 나뉘어 졌음을 발견했습니다. 텅스텐 디설파이드 / 텅스텐 장치의 엑시톤 상태가 1에서 3으로 증가했을 수 있습니까? 그것은 moiré superlattice가 추가 되었습니까? 연구팀은 Aiming Yan과 Alex Zettl 이 나노 스케일 과학 연구 시설 인 Berkeley Lab의 Molecular Foundry 에서 투과 전자 현미경 (TEM) 을 사용하여 텅스텐 디설파이드 / 텅스텐 디스 셀렌 디드 장치 의 원자 분해능 이미지를 사용 하여 물질 격자가 정렬되었습니다. TEM 이미지는 그들이 의심 스러웠던 것을 확인해주었습니다. 재료 가 정말로 moiré superlattice를 형성했습니다. Regan은 "샘플 전체에서 아름답고 반복되는 패턴을 보았습니다. "이론적 인 모델과 실험적 관측을 비교 한 결과, 우리는 모아레 패턴이 장치 위에 주기적으로 큰 포텐셜 에너지를 도입하고 이국적인 양자 현상을 일으킬 수 있다는 것을 발견했습니다." 연구자들은 다음에 새로운 양자 시스템이 광전자 공학에 적용될 수있는 방법을 측정 할 계획이다. 밸리 트로닉스 (valleytronics), 전자 부품을 소형화함으로써 무어의 법칙의 한계를 확장 할 수있는 분야. 과 초전도성 (superconductivity)은 전자가 사실상 저항이없는 장치에서 흐를 수있게합니다. 더 자세히 살펴보기 : 그것은 모두 뒤틀린 것입니다. 물리학자가 2 차원 물질을 각도로 쌓아 입자를 잡아 두었습니다.

자세한 정보 : Chenhao Jin 외, WSe2 / WS2 헤테로 구조 초 격자에서의 모아레 엑시톤 관찰, Nature (2019). DOI : 10.1038 / s41586-019-0976-y 저널 참조 : 자연 :에 의해 제공 로렌스 버클리 국립 연구소

https://phys.org/news/2019-03-semiconductors-materials-quantum.html