Der Reporter erfuhr von der Universität Nanjing, dass das Team von Professor Sun Jian von der School of Physics der Universität Nanjing in Zusammenarbeit mit ausländischen Forschern eine neue atomare Anordnungsstruktur in der Graphen-Zwischenschicht entdeckte, die Erkenntnis umschrieb, dass einfache Elemente wie Helium nur die "dichteste gestapelte Struktur" haben, und das Entwicklungsgesetz der Materie "von zweidimensional zu dreidimensional" erklärte.

《美国国家科学院院刊》4月22日在线发表了相关成果。

Wenn Sie eine Glasflasche mit einer großen Anzahl von Glasperlen der gleichen Spezifikation füllen, werden Sie laut Sun Jian feststellen, dass diese Glasperlen auf jeder Schicht eine wabenartige, regelmäßige sechseckige Struktur aufweisen, die mathematisch als "die dichteste gestapelte Struktur" bezeichnet wird.

Da diese Struktur die höchste Auslastung des Weltraums aufweist, glaubte die wissenschaftliche Gemeinschaft einst, dass selbst in der extremen Umgebung von ultrahohen Temperaturen und ultrahohem Druck wie bei Weißen Zwergen einfache Elemente wie Helium nur diese Struktur bilden können.

In dieser Studie analysierte das Team mit einer selbst entwickelten KI-gesteuerten Software den Zustand der drei Edelgase Helium, Neon, Argon und Aluminium in der Graphen-Zwischenschicht und fand eine neue Kristallstruktur, die sich von der "dichtesten Packungsstruktur" unterscheidet. "Kurz gesagt, jede Schicht davon ist kein regelmäßiges Sechseck, sondern ein regelmäßiges Viereck." sagte Sun Jian.

Die Reihenfolge des Messvorgangs ist von links nach rechts, und die Heliumatome in derselben Schicht werden durch dieselbe Farbe dargestellt. Dieser Satz schematischer Diagramme zeigt die Entwicklung der Struktur von Heliumatomen von zwei auf drei Dimensionen unter dem Einschluss von zwei Graphenschichten (dargestellt durch braune Kettenräder), wobei das Innere jeder Schicht die Merkmale der Entwicklung von einem regelmäßigen Sechseck zu einem regelmäßigen Viereck zeigt. (Foto mit freundlicher Genehmigung der Universität Nanjing)

Michael Kosterlitz, einer der korrespondierenden Autoren der Arbeit und Gewinner des Nobelpreises für Physik in 2016, sagte, dass weitere Forschungen ergaben, dass das Material in der Graphen-Zwischenschicht mit steigender Temperatur allmählich schmilzt und einen neuen Zustand zeigt, der sich von den herkömmlichen festen und flüssigen Zuständen unterscheidet. "Ähnliche Eigenschaften haben wir bisher nur in zweidimensionalen Systemen wie einlagigen Heliumatomen gefunden, und mit dieser Studie haben wir dieses Gesetz auf mehrschichtige Systeme ausgeweitet."

"Die neue Struktur und der neue Zustand deuten darauf hin, dass diese Materialien möglicherweise neuartige Eigenschaften haben, die von der wissenschaftlichen Gemeinschaft weiter erforscht werden müssen." Sun Jian sagte, dass diese Studie das physikalische Verhalten und den zugrunde liegenden Mechanismus der Evolution von Materie von 2D zu 3D aufzeigt und eine wichtige theoretische Referenz für die zukünftige Entwicklung von Spitzentechnologien darstellt.

(Quelle: Nachrichtenagentur Xinhua)

[Quelle: Sichuan Observation]