Material Terkuat di Dunia Hasilkan Medan Magnet Langka

Suara.com - Salah satu material terkuat di dunia, graphene, umumnya tidak bersifat magnetis. Tetapi ketika bahan itu ditumpuk dan diputar, graphene menghasilkan bentuk magnetisme yang langka.

Medan magnet tidak dibuat oleh putaran elektron biasa dalam lapisan tunggal graphene, tetapi muncul dari putaran kolektif elektron di seluruh tiga lapisan struktur graphene yang ditumpuk.

Graphene sendiri adalah bahan terbuat dari satu lapisan atom karbon yang disusun dalam pola sarang lebah. Material ini sangat ringan dan kuat, meskipun rentan mengalami keretakan. Bisa menghantarkan listrik, membuatnya berpotensi digunakan dalam bidang elektronik dan sensor.

"Kami bertanya-tanya apa yang akan terjadi jika kami menggabungkan lapisan tunggal graphene dan lapisan ganda menjadi sistem tiga lapisan. Kami menemukan bahwa memvariasikan jumlah lapisan graphene memberikan material komposit ini dengan beberapa sifat baru yang menarik yang belum pernah terlihat sebelumnya," kata Cory Dean, fisikawan di Columbia University, Amerika Serikat, seperti dikutip Live Science pada Jumat (16/10/2020).

Dean dan timnya menumpuk dua lapisan graphene dan menambahkan satu lapisan di atasnya, lalu memutar tumpukan sebesar satu derajat. Para ahli kemudian mempelajari tumpukan graphene ini dalam berbagai keadaan, termasuk suhu tepat di atas nol absolut atau titik di mana semua gerakan molekul berhenti.

Pada suhu rendah ini, tim menemukan bahwa graphene berhenti menghantarkan listrik dan menjadi isolator.

Hal yang membuat bingung para ahli adalah munculnya magnet langka dalam struktur tiga lapis graphene. Dalam penelitian yang diterbitkan oleh kelompok peneliti lain di jurnal Advanced Materials menemukan bahwa graphene yang terikat dengan boron nitrida dapat menimbulkan medan magnet yang aneh, di mana medan itu muncul dari ikatan molekul karbon dalam graphene dan boron dalam boron nitrida.

Dalam penelitian yang telah dipublikasikan di jurnal Nature Physics pada 12 Oktober 2020, para ilmuwan saat ini berencana untuk mempelajari lebih dalam sifar dasar dari struktur graphene. Penemuan ini kemungkinan dapat dimanfaatkan untuk penyimpanan data atau aplikasi komputasi kuantum di masa mendatang.