O repórter soube da Universidade de Nanjing que a equipe do professor Sun Jian, da Escola de Física da Universidade de Nanjing, em cooperação com pesquisadores estrangeiros, descobriu uma nova estrutura de arranjo atômico na camada intermediária de grafeno, reescreveu a cognição de que elementos simples como o hélio têm apenas a "estrutura empilhada mais densa" e explicou a lei da evolução da matéria "de bidimensional para tridimensional".

《美国国家科学院院刊》4月22日在线发表了相关成果。

De acordo com Sun Jian, se você encher uma garrafa de vidro com um grande número de contas de vidro da mesma especificação, descobrirá que essas contas de vidro apresentam uma estrutura hexagonal regular semelhante a um favo de mel em cada camada, que é matematicamente chamada de "a estrutura empilhada mais densa".

Como essa estrutura tem a maior taxa de utilização do espaço, a comunidade científica acreditava que, mesmo no ambiente extremo de temperatura ultra-alta e pressão ultra-alta, como anãs brancas, elementos simples como o hélio só podem formar essa estrutura.

Neste estudo, a equipe usou um software baseado em IA desenvolvido por ela própria para analisar o estado de três gases nobres, hélio, néon, argônio e alumínio na camada intermediária de grafeno, e encontrou uma nova estrutura cristalina que é diferente da "estrutura compactada mais densa". "Em suma, cada camada não é um hexágono regular, mas um quadrilátero regular." Sun Jian disse.

A ordem de leitura é da esquerda para a direita, e os átomos de hélio na mesma camada são representados pela mesma cor. Este conjunto de diagramas esquemáticos descreve a evolução da estrutura dos átomos de hélio de 2D para 3D sob o confinamento de duas camadas de grafeno (representadas por bolas splink marrons), e o interior de cada camada mostra as características de evolução de um hexágono regular para um quadrilátero regular. (Foto cortesia da Universidade de Nanjing)

Michael Kosterlitz, um dos autores correspondentes do artigo e vencedor do Prêmio Nobel de Física em 2016, disse que pesquisas adicionais descobriram que, à medida que a temperatura aumenta, o material na camada intermediária de grafeno derrete gradualmente, mostrando um novo estado diferente dos estados sólidos e líquidos convencionais. "No passado, só encontramos propriedades semelhantes em sistemas bidimensionais, como átomos de hélio de camada única, e com este estudo, estendemos essa lei a sistemas multicamadas."

"A nova estrutura e o novo estado indicam que esses materiais podem ter novas propriedades, que precisam ser mais exploradas pela comunidade científica." Sun Jian disse que este estudo revela o comportamento físico e o mecanismo subjacente da evolução da matéria de 2D para 3D, e fornece uma importante referência teórica para o desenvolvimento de tecnologias de ponta no futuro.

(Fonte: Agência de Notícias Xinhua)

[Fonte: Observação de Sichuan]