巧打“中国结”,给磁场拍高清照
人民日报·2026-02-02 17:41
技术突破 - 由山西大学主导的科研团队提出了一种全新的低温强磁场探测方法,突破了传统测量方法的限制[1] - 新方法将低温下强磁场测量的空间分辨率提升至微米量级[1] - 相关成果在线发表于国际顶级学术期刊《自然·传感》[1] 技术原理与方案 - 团队通过将两层单晶石墨烯进行精确的转角堆叠,并用高质量六方氮化硼封装,构建了微米尺度的大角度转角双层石墨烯器件[1] - 在强磁场下,该体系展现出独特的量子化特征,电学测量图谱中呈现出了清晰的、类似“中国结”的菱形图案[1] - “中国结”图案的形成源于电子相之间的竞争与切换,该量子化特征具有极高稳定性[2] - 基于此特征,团队提出了一种新型的低温磁传感方案:利用“中国结”图案中特征峰间距与磁场强度之间的严格线性关系来精确反推磁场强度[2] - 新方案相当于为磁场测量提供了一把微米级的“标尺”[2] 与传统方法对比 - 在低温强磁场探测领域,现有的核磁共振法虽然精度高,但对待测磁场的均匀度有极高要求[1] - 一旦磁场环境复杂或存在梯度,传统核磁共振法的测量信号就会变得模糊[1] - 新提出的方法突破了传统测量方法的限制[1]