利用短太赫茲脈衝攪和電子 石墨烯圓片變成電磁體

編譯/高晟鈞

石墨烯是一種極薄的碳,被認為是真正的奇蹟材料。一項由在德國進行的研究,展示了研究團隊如何利用微米尺寸的短太赫茲脈衝,將石墨烯短暫地轉變為具有強力磁性的磁鐵。這項發現可能對開發未來的磁性開關與儲存設備有著巨大幫助。

德國研究,展示了研究團隊如何利用微米尺寸的短太赫茲脈衝,將石墨烯短暫地轉變為具有強力磁性的磁鐵。(圖/截取自 Innovaiton)

奇蹟材料─石墨烯

石墨烯由僅一層碳原子的超薄薄片組成。但這種直到 2004 年才被發現的材料卻顯示出非凡的特性。其中之一是它具有極佳的導電能力。

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研究團隊使用現有的半導體技術將數千個微米大小的石墨烯圓片集成到一個小晶片上,接著將該晶片暴露於微波和紅外線範圍之間的特定類型的輻射:短太赫茲脈衝下。奇蹟發生了,微小的石墨烯圓片短暫地變成了電磁體(0.5特斯拉,大約為地球磁場的1萬倍)。

輻射脈衝攪動電子

研究團隊使用特殊的太赫茲閃光偏振,改變了輻射的振盪方向,使其在空間中螺旋移動。而當這些偏振擊中石墨烯圓盤時,圓盤中的自由電子會開始旋轉,就像用木勺攪動桶中的水一樣。而根據物理定律,循環電流會產生磁場,於是就有了先前神奇的現象誕生。

更重要的是,使用這種方法所產生的電磁體不會發生磁性反轉的現象,這對某些特定實驗來說是一種優勢。再者,與用光照射金奈米顆粒實驗相比,這項實驗的效率提高了100萬倍之多。

磁電子學的夢想

從長遠來看,這些微小的磁鐵甚至可能對某些未來技術有用:磁性儲存技術、自旋電子晶片等等。

然而,基於以上目的,透過現今成熟的自由雷射是無法實現的。因此,專家們必須為此目的發明高度小型化的太赫茲源,而對此,他們還有很長的一段路要走。

資料來源:Innovaiton

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