Sorpresa magnetica rivelata nel grafene ad angolo magico

Sorpresa magnetica nel grafene ad angolo magico

Quando strati di grafene ad “angolo magico” (in basso) entrano in contatto con strati di determinati metalli di transizione, inducono un fenomeno chiamato accoppiamento spin-orbita negli strati di grafene. Tale fenomeno dà origine a fisica sorprendente, inclusa la ferromagnetismo

Crediti: Laboratorio Li/Università di Brown

Quando due fogli del nanomateriale di carbonio grafene vengono impilati l’uno sull’altro ad un angolo particolare, si manifestano delle affascinanti proprietà fisiche. Ad esempio, quando questo grafene ad “angolo magico” viene raffreddato vicino allo zero assoluto, diventa improvvisamente un superconduttore, ovvero conduce l’elettricità senza resistenza.

Ora, un team di ricerca dell’Università di Brown ha scoperto un nuovo fenomeno sorprendente che può manifestarsi nel grafene ad “angolo magico”. In una ricerca pubblicata sulla rivista Science, il team ha dimostrato che inducendo un fenomeno noto come accoppiamento spin-orbita, il grafene ad “angolo magico” diventa un potente ferromagnete.

“Il magnetismo e la superconduttività sono di solito agli antipodi nella fisica della materia condensata, ed è raro che si manifestino nello stesso materiale”, ha detto Jia Li, professore associato di fisica a Brown e autore principale della ricerca. “Eppure abbiamo dimostrato che possiamo creare magnetismo in un sistema che originariamente ospita la superconduttività. Questo ci offre un nuovo modo per studiare l’interazione tra superconduttività e magnetismo, e apre nuove e interessanti possibilità per la ricerca in campo di scienza quantistica.”

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