Os pontos quânticos de grafeno imitam a hibridização orbital

Uma equipe de pesquisa liderada pelo professor Solar Qing-Feng em colaboração com o professor de pesquisa do Professor He Lin da Universidade Regular de Pequim alcançou hibridação orbital em átomos artificiais baseados em grafeno pela primeira vez.

Seu estudo, intitulado “Hibridação orbital em átomos artificiais à base de grafeno” foi publicado em Natureza. O trabalho marca um marco significativo no campo da física quântica e Ciência dos Materiaispreenchendo a lacuna entre comportamentos atômicos artificiais e reais.

Pontos quânticos, geralmente chamados de átomos artificiais, podem imitar orbitais atômicos mas ainda não foram usados ​​para simular a hibridação orbital, um processo essential em átomos reais. Enquanto os pontos quânticos demonstraram com sucesso estados de ligação synthetic e antibonding, sua capacidade de replicar a hibridação orbital permaneceu inexplorada.

Falta uma compreensão basic de como faltava o confinamento anisotrópico em pontos quânticos.

Os autores desenvolveram uma estrutura teórica e uma abordagem experimental para obter hibridação orbital em pontos quânticos à base de grafeno. Eles propuseram que potenciais anisotrópicos em Átomos artificiais poderia induzir hibridação entre estados confinados de diferentes orbitais, como o orbital S (número quântico orbital 0) e o orbital D (número quântico orbital 2).

Deformando o potencial round de pontos quânticos de grafeno em um potencial elíptico, a equipe induziu com sucesso o orbital Hibridaçãoresultando em dois estados hibridizados com formas distintas (forma θ e forma θ girada).

Os resultados experimentais, obtidos pela investigação de estados confinados em vários Pontos quânticosconfirmou as previsões teóricas, demonstrando a recombinação de estados de colapso atômico (um fenômeno eletrodinâmico quântico) e modos de galeria de sussurros (um fenômeno acústico).