​​​​​Wenn Elektronen im Sechseck springen
#Technik #Elektronen #Elektronenbewegung #Energiebänder #Gitterstruktur #Graphen #Lorentzkraft #Magnetfeld #Physik #Quanteneffekt

Ungewöhnlicher Effekt: Normalerweise bewegen sich Elektronen in einem Magnetfeld immer auf einer Kreisbahn – egal ob im Inneren eines Kristalls oder in einem riesigen Teilchenbeschleuniger․ Doch im Graphen ist das anders: Eingesperrt zwischen zwei Kohlenstofflagen folgen die Elektronen einem Sechseck-Kurs, wie nun ein Experiment enthüllt․ Das bestätigt die elektronische Besonderheiten des Graphens, eröffnet aber auch․․․

​​​​​Eine Quantenrose im Graphen
#Fotos #Mikrokosmos #Elektronen #Graphen #Quantenbits #Quantenpunkt #Qubits #Rastertunnelmikroskop #Wellenfunktion

Was hier aussieht wie eine Rose oder eine andere Blüte, ist in Wirklichkeit unsichtbar und mikroskopisch klein․ Denn es handelt sich um die Visualisierung von Quantenpunkten in einer Graphen-Doppelschicht․ Die Gipfel repräsentieren dabei Bereiche hoher Wellenamplitude der Elektronen․ Ihre genaue Form haben Forscher mithilfe von Analysen im Rastertunnelmikroskop entschlüsselt․ Quantencomputer und Quantenbits gelten als vielversprechende․․․

​​​​​Physiker erzeugen neues 2D-Material
#Technik #2DMaterial #Atomgitter #Elektronik #Gitterstruktur #Graphen #Hochdruck #Materialforschung #Physik #zweidimensional

Wie verzerrte Honigwaben: Forschende haben ein neues zweidimensionales Material entdeckt – Beryllonitren․ In ihm bilden Beryllium und Stickstoff ein einlagiges Kristallgitter aus Fünf- und Sechsecken, das besondere elektronische Eigenschaften besitzt․ Es könnte sich daher unter anderem für Anwendungen in der Quantentechnologie eignen․ Bisher allerdings wird noch hoher Druck benötigt, um dieses neue 2D-Material zu erzeugen․

​​​​​Graphenschaum mit explosiver Kraft
#Technik #Aerographen #Druckluft #erhitzen #Graphen #Kohlenstoff #Materialforschung #pneumatisch #Poren #Schaum

Nur 450 Gramm reichen aus, um einen Elefanten anzuheben: Forscher haben einen Schaum aus Graphen konstruiert, der extrem stabil ist – und starke Druckluft erzeugen kann․ Möglich wird dies, weil das Geflecht aus Graphen-Röhrchen sich bei Stromzufuhr erhitzt und die in ihm enthaltene Luft explosionsartig ausdehnt․ Der so erzeugte Überdruck lässt sich nutzen, um beispielsweise․․․

​​​​​Paradox im Nanomaßstab
#Technik #Elektronen #Flusswiderstand #Graphen #Graphit #Kohlenstoffgitter #Nanoröhrchen #Nanotubes #Plasmon #Quanteneffekt #Reibung

Verkehrte Welt: Normalerweise strömt Wasser durch weitere Rohre besser als durch dünnere․ Doch im Nanomaßstab ist es genau umgekehrt: Die dünnsten Nanoröhrchen haben den geringsten Flusswiderstand․ Eine Erklärung für dieses Paradox könnten Forschende nun gefunden haben․ Entscheidend ist demnach das Verhalten von Elektronen in der Röhrchenwand und ihre Interaktion mit den Wassermolekülen․ Diese „Quantenreibung“ ist․․․

​​​​​Frisches Graphen aus alten Autoteilen
#Technik #Auto #Graphen #Müll #Plastik #Polyurethan #Recycling #Schrott #Umwelt

Schnell und sparsam: Forscher haben demonstriert, dass pulverisiertes Plastik alter Autoteile mit zwei kurzen Stromstößen in hochwertiges Graphen umgewandelt werden kann․ Das sogenannte „Flash-Joule-Heating“ spart dabei sogar noch einen Großteil des Energie- und Wasserverbrauchs herkömmlicher Graphen-Herstellungsmethoden ein․ Im nächsten Schritt soll das Verfahren für die industrielle Verwendung hochskaliert werden․ Weltweit sind derzeit rund 1,4 Milliarden․․․

​​​​​Supraleitendes Graphen wird schaltbar
#Physik #Technik #Elektronik #Graphen #MagischerWinkel #Material #Phasik #Supraleiter #Supraleitung

Chance zu neuartiger Elektronik: Physiker haben supraleitendes Graphen elektrisch schaltbar gemacht․ Kurze Spannungspulse reichen aus, um das Kohlenstoffmaterial zum Supraleiter, Leiter oder Nichtleiter zu machen․ Möglich wird dies durch eine Kombination mit speziell gedrehten Bornitridschichten․ Das schaltbare Graphen eröffnet nun ganz neue Anwendungsmöglichkeiten in der Elektronik, die Computer und andere Geräte energieeffizienter und schneller machen․․․

​​​​​Graphen für Quantenbits der Zukunft
#Physik #Technik #Elektron #Graphen #Quantenbit #Quantencomputer #Quantenpunkt #Qubit #Spin

Neue Art von Qubits: Doppellagiges Graphen könnte das Rechnermaterial der Zukunft werden․ Denn dieses Material erzeugt Quantenpunkte aus nahezu perfekt symmetrischen Paaren von Elektronen und Löchern, wie Physiker jetzt ermittelt haben․ Demnach sind diese Doppel-Quantenpunkte besonders robust gegen Störungen und gut auslesbar – was sie zu vielversprechenden Kandidaten für Halbleiter-Qubits in künftigen Quantencomputern macht, wie․․․

​​​​​Graphen macht Terahertz-Wellen zu Licht
#Physik #Technik #6G #Datenübertragung #Frequenzwandler #Glasfaser #Graphen #Licht #Lichtpuls #Mobilfunk #TElekommunikation #Terahertz

Helfer für die Telekommunikation: Das „Wundermaterial“ Graphen könnte den Datentransfer von kabellosen 6G-Signalen auf lichtbasierte Glasfaserleitungen erleichtern․ Denn Graphennetze wandeln die hochfrequenten Terahertzsignale künftiger Mobilfunknetze effizient in sichtbares Licht um, wie nun ein Experiment belegt․ Diese Konvertierung ist zudem ultraschnell und präzise justierbar․ Das eröffnet neue Möglichkeiten für Telekomunikation, Sensoren und Bildgebungsverfahren․ Die zwischen Infrarot․․․

​​​​​Experiment erklärt Quantenreibung
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Exotisches Paar: Werden Wasser und Graphen kombiniert, kommt es zu einzigartigen Wechselwirkungen wie der Quantenreibung․ Jetzt enthüllt ein Experiment, was hinter diesem Phänomen steckt und wie es sich auf atomarer Ebene auswirkt․ Demnach gibt es einen nur bei Wassermolekülen beobachtbaren Resonanzeffekt zwischen den Molekülschwingungen und den Schwingungen der Graphenelektronen․ Dies ermöglicht einen direkten Energieaustausch und․․․