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魔角”石墨烯被评为2018年度最佳突破荣获物理世
发布日期:2019-01-04
“魔角”石墨烯被评为2018年度最佳突破; 第一个离子平面和最早的氢气证据被评为十大突破。
理学院| 麻省理工学院海斯塔克天文台| 航空航天系
,2018年12月27日

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麻省理工学院社区研究人员领导的三项科学和工程进展被命名为物理世界  2018 年的 10项突破。麻省理工学院领导的一项发现获得了该杂志的最高荣誉:2018 年度突破。

麻省理工学院物理学副教授Pablo Jarillo-Herrero因其在“神奇角度”旋转时石墨烯片可以充当绝缘体或超导体的发现中的领导地位而获得年度突破奖.Steven Barrett ,麻省理工学院航空航天学副教授,他的团队在没有移动推进部件的情况下建造和驾驶有史以来第一架飞机的成功获得了十佳荣誉。麻省理工学院干草堆天文台的科学家艾伦·罗杰斯(Alan Rogers)也因其对最早氢气证据的观察所做出的贡献而入选前10名,他们在大爆炸后追踪信号仅仅1.8亿年。

物理世界编辑根据标准选择这些发现,包括研究结果对扩展知识和理解的重要性,科学进步工作的重要性以及现实世界应用的发展。

“twistronics”的诞生

Jarillo-Herrero和他的合作者发现,石墨烯是一个具有蜂窝状晶格的二维碳原子层,当以一定角度旋转时,它可以表现为两个极端电极:作为绝缘体,其中电子被完全阻挡而不能流动; 并且作为超导体,其中电流可以无阻力地流过。这一发现导致了“twistronics”的发展,物理世界记者Hamish Johnston 称之为 “一种新的,非常有前途的技术,用于调整石墨烯的电子特性”。

Jarillo-Herrero及其同事去年3月在Nature的两篇论文中发表了他们的发现。袁操,一名研究生在电气工程和计算机科学谁在Jarillo -雷罗的实验室工作,被刊登在2018年的相同研究大自然的 10,10人谁在2018年要紧基于他们对科学的贡献概况。

飞离离子

麻省理工学院的电动飞机计划由Steven Barrett负责协调,该计划的重点是长期可能导致飞机具有接近静音推进,低排放或无排放的技术。该团队的离子飞机类似于轻型滑翔机,在机翼前缘的下方和下方都有一排串成水平围栏的电线。

导线充当带正电的电极,而沿着平面翼的后端延伸的类似布置的较粗的导线用作负电极。电池提供40,000伏电压,通过电源转换器对电线充电。这些导线吸引并从周围的空气分子中剥离带负电的电子,就像吸引铁屑的巨大磁铁一样。留下的空气分子是新离子化的,并且又被吸引到飞机后部的带负电的电极上。当新形成的离子云流向带负电的导线时,每个离子与其他空气分子碰撞数百万次,产生推动飞机前进的推力。

巴雷特和他的同事们于11月在“ 自然”杂志上发表了他们的开创性成果。

很老氢

位于马萨诸塞州韦斯特福德的麻省理工学院海斯塔克天文台的科学家艾伦·罗杰斯(Alan Rogers)很荣幸能够通过实验来检测全球再电离特征时代(EDGES)合作来观察来自早期宇宙的氢气。使用位于澳大利亚西部偏远地区的小型无线电天线,罗杰斯及其同事首次能够探测到最早观测到的氢信号:大爆炸后仅1.8亿年。这一发现通过与周围氢气的相互作用及其对宇宙背景辐射的吸收,提供了对第一颗恒星形成的深入了解,美国国家科学基金会(NSF)视频对此进行了解释。

“进行这种检测存在巨大的技术挑战,因为噪声源可能比信号亮一千倍 - 就像正处于飓风中,试图听到蜂鸟翅膀的襟翼,”Peter Kurczynski说道。 ,支持这项研究的NSF项目官员。“这些在沙漠中使用小型无线电天线的研究人员已经看到了比最强大的太空望远镜更远的地方,为早期宇宙打开了一扇新窗口。”

EDGES合作由亚利桑那州立大学的Judd Bowman领导,该研究成果于2月份在Nature上发表。

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