Постійна тонкої структури виявилася у графена

18/06/2009

Оптична прозорість графену визначається тільки постійною тонкої структури – однієї з фундаментальних фізичних постійних, повідомляє міжнародний колектив фізиків під керівництвом Андре Гейма (Andre Geim) з Манчестерського університету в журналі Science.

У фізиці конденсуючих середовищ рідко зустрічаються властивості об'єктів або явищ, які визначаються не характеристиками речовин, а виключно фундаментальними постійними, відзначають дослідники. Виявилось, що однією з таких властивостей є прозорість графена.

Графен можна вважати двомірним аналогом графіту, це одношарова шестикутна кристалічна решітка з атомів вуглецю, площина, відокремлена від об'ємного кристала графіту. У природі такого матеріалу не існує, він був створений групою Гейма і його колеги Кості Новоселова у 2004 році і з того часу активно вивчається: передбачається, що за рахунок своїх унікальних властивостей він може знайти широке застосування в електроніці. Так, наприклад, недавно відразу дві дослідницькі групи показали, що з усіх твердих тіл графен володіє максимальною рухливістю електронів.

Гейм і його колеги вивчали проходження світла крізь графенні мембрани. Мембрани поглинали приблизно 2,3 відсотка світла, що проходить крізь них (для одноатомних плівок це не так мало). Це значення, що ділиться на число "Пі" (3,14), дорівнює постійній тонкої структури ("альфі", приблизно рівній 1/137).

Постійна тонкої структури характеризує силу електромагнітної взаємодії (відзначимо, що зі всіх фундаментальних постійних вона, викликає, мабуть, найбільше обговорень і суперечок). Залежність від неї прозорості графена добре пояснюється недавно розробленими теоріями, що описують оптичні властивості тонких плівок (за порівнянням дослідників, електрони у графені поводяться так, ніби повністю втрачають масу).

Від постійної тонкої структури схожим чином залежать також, наприклад, квант питомого опору і квант магнітного потоку, проте показати цю залежність набагато важче, для цього потрібні дуже складні вимірювання, тоді як експеримент з графеном дуже простий.

Повернутися до списку публікацій



Останні новини

Статті

Попередні публікації