首次检测到石墨烯中的电子涡旋

当普通电导体(例如金属线)连接到电池时，导体中的电子会被电池产生的电场加速。电子在运动时频繁地与导线晶格中的杂质原子或空位碰撞，并将其部分动能转化为晶格振动。此过程中损失的能量会转化为可以感觉到的热量，例如通过触摸白炽灯泡。

虽然与晶格杂质的碰撞经常发生，但电子之间的碰撞却很少见。然而，当使用石墨烯(排列成蜂窝状晶格的单层碳原子)代替普通的铁线或铜线时，情况发生了变化。

在石墨烯中，杂质碰撞很少见，电子之间的碰撞起着主导作用。在这种情况下，电子的行为更像是粘性液体。因此，众所周知的流动现象，例如涡流，应该发生在石墨烯层中。

据《科学》杂志报道，苏黎世联邦理工学院 Christian Degen 团队的研究人员现在首次使用高分辨率磁场传感器直接检测到石墨烯中的电子涡流。

高灵敏度量子传感显微镜

漩涡形成于小圆盘中，德根和他的同事在制造过程中将圆盘附着在只有一微米宽的导电石墨烯带上。这些圆盘具有 1.2 至 3 微米之间的不同直径。理论计算表明电子涡旋应该在较小的圆盘中形成，而不是在较大的圆盘中形成。

为了使涡流可见，研究人员测量了石墨烯内流动的电子产生的微小磁场。为此，他们使用了一种量子磁场传感器，该传感器由嵌入金刚石针尖端的所谓氮空位(NV)中心组成。

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