Выпускник Физтеха, нобелиат Андрей Гейм открыл новое свойство графена

Команда нобелевского лауреата Андрея Гейма из Манчестерского университета сделала новое открытие, связанное с графеном. Ученые показали, что эта форма углерода как никакой другой материал способна менять свое сопротивление во внешнем магнитном поле, причем при комнатных температурах, говорится в исследовании, опубликованном в журнале Nature.

<strong>Команда нобелевского лауреата Андрея Гейма из Манчестерского университета сделала новое открытие, связанное с графеном. Ученые показали, что эта форма углерода как никакой другой материал способна менять свое сопротивление во внешнем магнитном поле, причем при комнатных температурах, говорится в исследовании, <a href="http://dx.doi.org/10.1038/s41586-023-05807-0">опубликованном</a> в журнале Nature.</strong>

<span lang="ru-RU">В 2010 году Нобелевская премия по физике была присуждена выпускникам МФТИ Андрею Гейму и Константину Новоселову за первое практическое получение графена — </span><span lang="ru-RU">двумерной форм</span><span lang="ru-RU">ы</span><span lang="ru-RU"> углерода, </span><span lang="ru-RU">обладающей множеством полезных свойств. </span>

<span lang="ru-RU">С тех пор </span> <span lang="ru-RU">Андрей Гейм, работающий в Манчестерском университете, продолжает заниматься графеном, узнавая о все новых необычных характеристиках этого материала.</span>

<span lang="ru-RU">Новое открытие команды Гейма связано с таким физическим свойством некоторых материалов, как магнитосопротивление.

Это явление состоит в способности изменять </span><span lang="ru-RU">свое </span><span lang="ru-RU">электрическое сопротивление под воздействием внешнего магнитного поля. </span>

<span lang="ru-RU">Ученые давно ищут соединения, способные сильно менять сопротивление в магнитном поле — такие материалы требуются в различных областях техники, в каждом современном автомобиле и компьютере есть магнитные датчики, работающие на этом эффекте. Однако материалы с действительно высоким магнитосопротивлением редки — как правило, большинство металлов и полупроводников при комнатной температуре под воздействием магнитного поля меняют свое сопротивление лишь на долю процента. Поэтому для наблюдения сильного магнитосопротивления ученые обычно охлаждают материалы до температуры жидкого гелия.</span>

<span lang="ru-RU">Теперь же ученые под руководством Гейма показали, что высокое магнитосопротивление демонстрирует «старый, добрый» графен, который детально изучается последние два десятилетия. «Л</span><span lang="ru-RU">юди, как я, работающие с графеном, всегда чувствуют, что эта золотая жила физики должна была давно иссякнуть. </span><span lang="ru-RU">Но этот материал продолжает доказывать, что мы не правы, обнаруживая каждый раз новые воплощения. Сегодня я снова вынужден признать — графен умер, да здравствует графен</span><span lang="ru-RU">», — отметил ученый.</span>

<span lang="ru-RU">В экспериментах Гейм с коллегами </span><span lang="ru-RU">вводили графен в особое состояние, при котором в нем создается плазма из так называемых фермионов Дирака, которые демонстрируют высокую подвижность. Такое свойство</span><span lang="ru-RU"> этих частиц и нейтральность плазмы — главные причины продемонстрированного высокого магнитосопротивления. В экспериментах сопротивление росло на 100% в полях обычных постоянных магнитов с индукцией 0,1 Тесла при комнатной температуре. По словам ученых, такое магнитосопротивление — рекорд для всех известных науке материалов. </span>

<span lang="ru-RU">«</span><span lang="ru-RU">За последние 10 лет электронное качество графеновых приборов чрезвычайно выросло, и каждый стремится найти новые эффекты при низких температурах жидкого гелия, не замечая, что происходит при комнатных температурах. Это не удивительно, поскольку чем холоднее ваш образец, тем интереснее он обычно себя ведет. Мы решили поднять температуру и неожиданно столкнулись с изобилием новых эффектов</span><span lang="ru-RU">», — </span><span lang="ru-RU">пояснил Алексей Бердюгин, соавтор исследования. </span>