p Um grupo de física da Universidade de Oklahoma lança luz sobre um novo estado de Mott observado em bicamadas de grafeno torcidas no 'ângulo mágico' em um estudo recente publicado recentemente em Cartas de revisão física . Físicos de OU mostram que o estado de Mott nas bicamadas de grafeno favorece o alinhamento ferromagnético dos spins do elétron, um fenômeno inédito em isoladores Mott convencionais, e um novo conceito sobre o novo estado de isolamento observado em bicamadas de grafeno torcidas. p "Estamos tentando entender a natureza do estado de Mott neste sistema, "disse Bruno Uchoa, professor associado do Departamento de Física e Astrofísica Homer L. Dodge. "O estado de Mott que propusemos é um estado de isolamento que pode levar à supercondutividade em algumas condições, no entanto, é diferente dos estados de Mott observados em outros sistemas. Existem diferenças fundamentais, Contudo, e é isso que estamos estudando. "

p A física de Mott foi extensivamente investigada nas últimas décadas em supercondutores de cuprato de alta temperatura - materiais que, em algumas condições, podem transmitir correntes de carga em temperaturas relativamente altas sem produzir dissipação de calor. Na fase Mott, Contudo, o movimento dos portadores de carga é confinado por sua forte repulsão elétrica mútua, o que leva a um comportamento de isolamento, quando um material é incapaz de conduzir eletricidade.

p Também leva ao anti-ferromagnetismo, um estado em que os spins de dois elétrons próximos um do outro são antiparalelos. A última propriedade é o resultado do princípio de exclusão de Pauli, uma das muitas propriedades exóticas da mecânica quântica, que afirma que os dois elétrons não podem ocupar o mesmo estado quântico. O novo estudo mostra que o estado de Mott no grafeno difere de outros exemplos conhecidos de maneiras fundamentais.

p Usando duas folhas de grafeno torcidas em um ângulo muito pequeno, conhecido como o 'ângulo mágico, 'o sistema se correlaciona com propriedades vistas em supercondutores de alta temperatura. O grafeno é feito de carbono e o material mais fino do universo, apenas um átomo de espessura. O material é como uma estrutura de favo de mel, então, duas camadas torcidas em um ângulo muito pequeno resultam em um movimento diferente dos elétrons. O novo trabalho mostra que as restrições de rede impostas pelo pequeno ângulo de torção podem favorecer fortemente o alinhamento paralelo dos spins eletrônicos, mesmo quando os elétrons estão se repelindo fortemente. Os físicos da OU propuseram um novo estado de Mott, onde esses elétrons se comportam de maneiras nunca vistas antes.

p "Bicamadas de grafeno torcidas são muito promissoras para uma variedade de aplicações tecnológicas em nanodispositivos, "disse Kangjun Seo, um pesquisador de pós-doutorado no grupo OU, quem foi o primeiro autor do estudo. "Este é um sistema físico muito interessante e importante."

p O papel da OU, "Estado Ferromagnético Mott em Bicamadas de Grafeno Torcido no Ângulo Mágico, "recentemente foi publicado em Cartas de revisão física .