פודקאסט תל אביב 360: זוכה פרס וולף לפיזיקה לשנת 2020 מספר על הגילוי ששינה את עולם החומרים הדו־ממדיים, ועל מחקריו החדשים בסריגי־על אקוסטו־אלקטריים (עברית בלבד)
בפודקאסט שלפניכם התמקדנו במחקריו של פרופ' רפי ביסטריצר (Rafi Bistritzer) מבית הספר לפיזיקה ולאסטרונומיה באוניברסיטת תל אביב, זוכה פרס וולף לפיזיקה לשנת 2020, שיחד עם פרופ' אלן מקדונלד (Allan H. MacDonald) גילה את "זווית הקסם" בגרפין (graphene) – גילוי אשר חולל פריצת דרך בפיזיקה של חומרים דו-ממדיים והוביל לייסוד תחום מחקר חדש: טוויסט־רוניקה (Twistronics).
מחקרו התיאורטי הראה כי סיבוב של שכבת גרפין אחת ביחס לשכבה אחרת בזווית של 1.1 מעלות יוצר מבנה אלקטרוני ייחודי המאפשר הופעת תכונות פיזיקליות יוצאות דופן, ובהן מוליכות־על בטמפרטורות גבוהות יחסית. תחזיות אלה, שאושרו בניסויים בשנת 2018, שינו באופן מהותי את הבנתנו את יחסי הגומלין בין גאומטריית החומר לתכונותיו האלקטרוניות, פתחו צוהר למשפחה שלמה של חומרים חדשים – חומרי מוירה (Moiré materials), והרחיבו את גבולות הידע המדעי בתחום פיזיקת המצב המוצק.
שאלנו אותו על הגילוי המרעיש וגם על מחקריו בשנים האחרונות, בהם פיתוח סריגי־על אקוסטו־אלקטריים (acoustoelectric superlattices) המאפשרים שליטה דינמית במבנה האלקטרוני של חומרים דו־ממדיים בזמן אמת.
האזינו לפרק נוסף של "תל אביב 360" – פודקאסט המדע הגדול והמגוון ביותר בישראל בהנחייתה של ורד לבקוביץ.
שאלות ותשובות
מהי "זווית הקסם" בגרפין?
זו זווית של 1.1 מעלות שבה מסובבים שכבת גרפין אחת ביחס לשכבה אחרת. לפי המחקר התיאורטי של פרופ' ביסטריצר, הסיבוב יוצר מבנה אלקטרוני ייחודי שמאפשר תכונות פיזיקליות יוצאות דופן, ובהן מוליכות־על בטמפרטורות גבוהות יחסית.
מי גילה את זווית הקסם, ומתי אושרו התחזיות בניסויים?
פרופ' רפי ביסטריצר ופרופ' אלן מקדונלד גילו את זווית הקסם במחקר תיאורטי. התחזיות שלהם אושרו בניסויים בשנת 2018.
מהי טוויסט־רוניקה?
טוויסט־רוניקה (Twistronics) היא תחום מחקר חדש שנוסד בעקבות הגילוי של זווית הקסם. התחום עוסק בקשר בין הגאומטריה של החומר, כלומר אופן הסיבוב של השכבות, לבין תכונותיו האלקטרוניות.
מהם חומרי מוירה?
חומרי מוירה (Moiré materials) הם משפחה שלמה של חומרים חדשים, שהמחקר על זווית הקסם פתח את הדרך אליהם.
במה עוסקים מחקריו האחרונים של פרופ' ביסטריצר?
הוא מפתח סריגי־על אקוסטו־אלקטריים. הסריגים האלה מאפשרים לשלוט בזמן אמת, באופן דינמי, במבנה האלקטרוני של חומרים דו־ממדיים.
קישורים:
עוד בנושא באתר הידען
- רפי ביסטריצר מזוכי פרס וולף לפיזיקה: ידעתי שהעבודה שעשיתי עם מקדונלד עשתה באז אבל לא ידעתי עד כמה
- ריקוד האלקטרון: מעברי מופע חדשים בגרפן ב"זווית הקסם"
- פיזיקאים גילו משפחה של מבני גרפן על-מוליכים
- חוקרי אוניברסיטת תל אביב פיתחו שיטה חסכונית במיוחד לשליטה במבנה של גרפן
- לראשונה: שליטה באלקטרונים בגרפן באמצעות לייזר שהופך אותו למבודד טופולוגי
