研究人員開發(fā)出量子扭轉顯微鏡
據(jù)最新一期《自然》雜志發(fā)表的研究，以色列魏茨曼科學研究所的研究人員開發(fā)了一種新型掃描探針顯微鏡，即量子扭轉顯微鏡（QTM），它可以創(chuàng)造出新的量子材料，同時觀察其電子最基本的量子性質。這項研究為量子材料的新型實驗開辟了道路。 c*axw%Us
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大約40年前，掃描探針顯微鏡的發(fā)明徹底改變了電子現(xiàn)象的可視化方式。盡管當今的探針可在空間的單個位置獲取各種電子特性，但迄今為止掃描顯微鏡無法實現(xiàn)的是，在多個位置直接探測電子的量子力學存在，并提供對電子系統(tǒng)的關鍵量子特性的直接存取。 #68$'Rl"o1
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QTM原理涉及兩層原子般薄的材料相互“扭曲”或旋轉。事實證明，扭轉角度是控制電子行為的最關鍵參數(shù)：僅將其改變十分之一度，就可將材料從奇異的超導體轉變?yōu)榉浅Ｒ?guī)的絕緣體，但這個參數(shù)在實驗中也是最難控制的。 :qR8 e J
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魔轉角雙層石墨烯能帶的量子扭轉顯微鏡成像 J^DyhCs
基于獨特的范德華尖端，QTM可創(chuàng)建原始的二維異質結，這為電子隧穿進入樣品提供了大量相干干涉路徑。由于在針尖和樣品之間增加了一個連續(xù)掃描的扭轉角，這種顯微鏡可沿著動量空間的一條線探測電子，類似于掃描隧道顯微鏡沿著真實空間的一條線探測電子。 ow`F 7
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實驗演示證明了針尖的室溫量子相干性，研究人員還施加了較大的局域壓力，觀察扭曲的雙層石墨烯的低能帶逐漸平坦化。 >}0H5Q8@
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研究人員稱，新工具可直接將量子電子波可視化，可觀察它們在材料內(nèi)部表演的量子“舞蹈”，其還為科學家提供一種新“透鏡”來觀察和測量量子材料的性質。 ;*nzb!u\\
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