ຖ້າທ່ານໄດ້ອ່ານບົດເລື່ອງໃດໆກ່ຽວກັບການຄົ້ນຄວ້າ quantum ບໍ່ດົນມານີ້, ໃນ Columbia News ຫຼືບ່ອນອື່ນ, ທ່ານອາດຈະໄດ້ຍິນຄໍາວ່າ ວັດສະດຸ 2D ຫຼືສອງມິຕິລະດັບ.
ຮູບຕົວຢ່າງຂອງໂຄງສ້າງປະລໍາມະນູຂອງ graphene, ຮູບແບບຂອງກາກບອນ 2D ທີ່ເຂັ້ມແຂງທີ່ສຸດ.
ໃນເດືອນມັງກອນ, ນັກເຄມີຂອງໂຄລໍາເບຍໄດ້ເຜີຍແຜ່ການສຶກສາກ່ຽວກັບຄັ້ງທໍາອິດ 2D fermion ຫນັກ, ຫ້ອງຮຽນຂອງວັດສະດຸທີ່ມີເອເລັກໂຕຣນິກຫນັກຫຼາຍ. ໃນເດືອນພະຈິກ, ໂຮງຮຽນວິສະວະກໍາໄດ້ພິມບົດເລື່ອງກ່ຽວກັບ "Laser-Driving ເປັນວັດສະດຸ 2D.” ແລະໃນຕົ້ນປີທີ່ຜ່ານມາ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ພົບເຫັນທັງສອງ superconductivity ແລະ ferroelectricity ໃນວັດສະດຸ 2D ດຽວກັນ. ບັນຊີລາຍຊື່ຕໍ່ໄປ.
ດັ່ງນັ້ນ, ວັດສະດຸ 2D ແມ່ນຫຍັງ ແລະເປັນຫຍັງນັກວິທະຍາສາດຈຶ່ງສົນໃຈຫຼາຍ?
ວັດສະດຸສອງມິຕິລະພາບເປັນພຽງແຕ່ສິ່ງທີ່ມັນຄ້າຍຄື: ອຸປະກອນທີ່ມີພຽງແຕ່ 1 ຫຼື 2 ປະລໍາມະນູຫນາແຕ່ກວ້າງກວ່າໃນທຸກທິດທາງອື່ນໆ. ສ່ວນຫຼາຍແລ້ວ, ວັດສະດຸ 2D ທີ່ນັກວິທະຍາສາດກຳລັງເຮັດວຽກຢູ່ນັ້ນມີຂະໜາດນ້ອຍ ໄມໂຄແມັດມົນທົນ-ເບິ່ງບໍ່ເຫັນດ້ວຍຕາເປົ່າ, ແຕ່ເຫັນໄດ້ດ້ວຍກ້ອງຈຸລະທັດທີ່ເຈົ້າອາດຈະໃຊ້ໃນຫ້ອງຮຽນວິທະຍາສາດຊັ້ນສູງ. ວັດສະດຸ 2D ທີ່ນັກວິທະຍາສາດກຳລັງເຮັດວຽກຢູ່ນັ້ນແມ່ນປະສົມຂອງວັດສະດຸທີ່ເກີດຈາກທຳມະຊາດ ເຊັ່ນ: ກຣາຟີນ, ຮູບແບບຂອງຄາບອນທີ່ເຂັ້ມແຂງທີ່ສຸດທີ່ຄົ້ນພົບຢູ່ໂຄລຳເບຍໃນປີ 2004, ແລະ ວັດສະດຸທີ່ສັງເຄາະຢູ່ໃນຫ້ອງທົດລອງ, ເຊັ່ນ CeSil, ເປັນໄປເຊຍກັນທຳອິດທີ່ໂຄລຳເບຍໃນປີກາຍນີ້. ປະກອບດ້ວຍເຊຣຽມ, ຊິລິໂຄນ, ແລະໄອໂອດິນ. ວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ມັກຈະເລີ່ມຕົ້ນເປັນສາມມິຕິລະດັບ, ແລະນັກວິທະຍາສາດປອກເປືອກມັນລົງເປັນສອງມິຕິເພື່ອດໍາເນີນການທົດລອງແລະຊອກຫາຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບ, ເຊັ່ນ: ການ ນຳ ໄຟຟ້າສູງສຸດ or magnetism, ອາດຈະເກີດຂື້ນໃນເວລາທີ່ວັດສະດຸແມ່ນອະຕອມແປ. ນັກວິທະຍາສາດກໍາລັງພັດທະນາວິທີການໃຫມ່ໆເພື່ອເຮັດໃຫ້ວັດສະດຸ 2D ຈາກຮອຍຂີດຂ່ວນ, ບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງປອກເປືອກມັນລົງຈາກ 3D, ແຕ່ຄຸນນະພາບຂອງສິ່ງເຫຼົ່ານີ້ຍັງບໍ່ສົມບູນແບບ.
ຫຼາຍໆສິ່ງທີ່ເຮັດໃຫ້ວັດສະດຸ 2D ມີຄວາມຫນ້າສົນໃຈແຕ່ສິ່ງຕົ້ນຕໍແມ່ນວ່າພວກມັນຈໍາກັດວິທີການທີ່ອະນຸພາກເຊັ່ນເອເລັກໂຕຣນິກສາມາດເຄື່ອນຍ້າຍພາຍໃນພວກມັນ. ໂຄລໍາເບຍ ເຄມີສາດ Xavier Roy ໃຊ້ການປຽບທຽບການຈະລາຈອນເພື່ອອະທິບາຍ:
"ຄິດວ່າມັນຄືແນວນີ້: ຖ້າພວກເຮົາມີລົດບິນທີ່ສາມາດເດີນທາງໃນຊ່ອງສາມມິຕິ, ພວກເຮົາຈະສາມາດຫຼຸດຜ່ອນການຈະລາຈອນສ່ວນໃຫຍ່ໃນນິວຢອກ. ແຕ່ເນື່ອງຈາກລົດຂອງພວກເຮົາໃນປັດຈຸບັນສາມາດເດີນທາງໄດ້ພຽງແຕ່ສອງມິຕິລະດັບ, ພວກເຮົາສິ້ນສຸດລົງດ້ວຍການຈະລາຈອນຕິດຂັດໃນ Times Square,” Roy ກ່າວໃນການສໍາພາດທີ່ຜ່ານມາ.
"ສິ່ງດຽວກັນເກີດຂຶ້ນກັບເອເລັກໂຕຣນິກໃນເວລາທີ່ພວກເຮົາຍ້າຍຈາກ 3D ໄປ 2D, ແຕ່ໃນກໍລະນີຂອງພວກເຮົາ, 'ການຈະລາຈອນ' ລະຫວ່າງເອເລັກໂຕຣນິກແມ່ນມີຜົນປະໂຫຍດ! ເມື່ອປະຕິສໍາພັນເອເລັກໂຕຣນິກກັບເອເລັກໂຕຣນິກເຫຼົ່ານີ້ເຂັ້ມແຂງຂຶ້ນ, ພວກເຮົາສາມາດປ່ຽນແປງຄຸນສົມບັດຂອງວັດສະດຸໄດ້ຢ່າງສົມບູນ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ຍ້ອນວ່າຄວາມຫນາຂອງວັດສະດຸ fermion ຫນັກ 3D ຫຼຸດລົງ (ເຊັ່ນວ່າພວກມັນກາຍເປັນ 2D ຫຼາຍ), ພວກເຂົາສາມາດປ່ຽນຈາກການເປັນແມ່ເຫຼັກກັບຕົວນໍາ superconducting.
ວັດສະດຸສອງມິຕິຍັງສາມາດປັບຕົວໄດ້ງ່າຍ: ການວາງພວກມັນດ້ວຍມຸມເລັກນ້ອຍລະຫວ່າງຊັ້ນ, ນໍາໃຊ້ກໍາລັງເຊັ່ນ: ພາກສະຫນາມໄຟຟ້າແລະສະຫນາມແມ່ເຫຼັກ, ແລະການບີບອັດວັດສະດຸໂດຍການບິດຫຼືໃຊ້ຄວາມກົດດັນຕໍ່ພວກມັນສາມາດປ່ຽນຄຸນສົມບັດຂອງມັນ. ເອົາພຽງແຕ່ຫນຶ່ງຕົວຢ່າງ: ໂດຍການວາງສອງແຜ່ນຂອງວັດສະດຸທີ່ເອີ້ນວ່າ tungsten diselenide ຢູ່ເທິງສຸດຂອງກັນແລະກັນ, ບິດພວກມັນ, ແລະເພີ່ມຫຼືເອົາຄ່າໄຟຟ້າ, ວັດສະດຸ. ສາມາດປ່ຽນຈາກໂລຫະທີ່ເຮັດດ້ວຍໄຟຟ້າໄປສູ່ insulator ສະກັດກັ້ນໄຟຟ້າ ແລະກັບມາອີກຄັ້ງ.
ນັກວິທະຍາສາດຍັງຕື່ນເຕັ້ນກັບການນໍາໃຊ້ທ່າແຮງຂອງວັດສະດຸ 2D ໃນເຕັກໂນໂລຢີ, ເຊິ່ງນັກວິທະຍາສາດມັກຈະເອີ້ນວ່າ "ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ."
ວັດສະດຸສອງມິຕິອາດຈະມີບົດບາດສໍາຄັນໃນການຜະລິດເອເລັກໂຕຣນິກຕໍ່ໄປ, ລວມທັງຄອມພິວເຕີ quantum ທີ່ຍັງຢູ່ໃນການພັດທະນາ. ເປັນຫຍັງ? ສ່ວນໃຫຍ່, ເນື່ອງຈາກວ່າວັດສະດຸ 2D ມີຂະຫນາດນ້ອຍສຸດທີ່ມີຄຸນສົມບັດທີ່ເປັນເອກະລັກ, ສາມາດຄວບຄຸມໄດ້ (ເຊັ່ນ: superconductivity), ແລະເຕັກໂນໂລຊີແມ່ນສະເຫມີໄປໃນການລ່າສັດເພື່ອບັນລຸຜົນໄດ້ຮັບໄວ, ປະສິດທິພາບຫຼາຍ, ແລະການນໍາໃຊ້ພື້ນທີ່ຫນ້ອຍ.
ທີ່ມາ: University Columbia
