我国年仅22岁的优秀青年科学家曹原研究发现:当两层平行石墨烯堆成约1.1°的“魔角”时,石墨烯的电阻突然变为0。此现象中的石墨烯是( )
A.超导体材料 B.半导体材料 C.金属材料 D.绝缘体材料
九年级物理单选题简单题
我国年仅22岁的优秀青年科学家曹原研究发现:当两层平行石墨烯堆成约1.1°的“魔角”时,石墨烯的电阻突然变为0。此现象中的石墨烯是( )
A.超导体材料 B.半导体材料 C.金属材料 D.绝缘体材料
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我国年仅22岁的优秀青年科学家曹原研究发现:当两层石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时,再加入一定数量的电子,石墨烯的电阻突然变为0,此现象中石墨烯是
A. 绝缘体 B. 导体
C. 半导体 D. 超导体
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阅读短文“石墨烯”,并回答问题:
2018年12月19日零时,顶尖学术期刊英国《自然杂志》发布了2018年度影响世界的十大科学人物排行榜,中国22岁的青年学者曹原名列榜首,曹原发现当两层平行石墨烯旋转成约1.1°的微妙角度时,石墨烯的电阻突然变为零,成为超导体。
石墨烯不仅“最薄、最强”,作为电导体,它和铜有着一样出色的导电性:作为热导体,它比目前任何其他材料的导热效果都好,利用石墨烯,科学家能够研发一系列具有特殊性质的新材料,比如,石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管,因此有希望应用于全新超级计算机的研发;石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板,甚至太阳能电池,如果和其他材料混合,石墨烯还可用于制造更耐热、更结实的电导体,从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性,从柔性电子产品到智能服装,从超轻型飞机材料到防弹衣,甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料。因此其应用前景十分广阔。
(1)石墨烯属于_____(填 “导体”或“绝缘体”), 在常温下成为超导体的条件是:_____。
(2)石墨烯应用于全新超级计算机的研发,是基于石墨烯晶体管比硅晶体管的_____。
(3)常温下的超导石墨烯未来可应用于_____。
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我国青年科学家曹原研究发现了让石墨烯电阻变为零的原理。电阻为零的石墨烯是( )
A.超导体 B.绝缘体 C.半导体 D.导体
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国际顶尖学术期刊杂志发布了2018年度影响世界的十大科学人物,我国年仅22岁的学者曹原位列榜首。他研究发现:当两层石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时,就能改变电子的性质,电子变慢了;更有趣的是,再加入一定数量的电子,“魔角”石墨烯的电阻突然消失,下列家用电器或设备不能应用这一技术的是( )
A.电炉 B.电脑 C.电风扇 D.高压输电线
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阅读下面材料完成题
轰动国际学界石墨烯“魔角”让石墨烯变超导体世界顶尖学术期刊、英国《自然》杂志(Nature )在北京时间 2018 年 12 月 19 日零时发布了 2018 年度影响世界的十大科学人物,发现石墨烯超导角度的“神童”曹原出现在榜单的第一位。
2018 年 3 月 5 日,《自然》背靠背发表了两篇以曹原为第一作者的石墨烯重磅论文。这名中科大少年班的毕业生、美国麻省理工学院的博士生发现,当两层平行石墨烯堆成约 1.1°的微妙角度,就会产生神奇的超导效应。这一发现轰动国际学界,直接开辟了凝聚态物理的一块新领域。
2014年,当曹原加入实验室的时候,美国麻省理工学院的 PabloJarillo-Herrero 课题组就已经在用不同的角度堆叠、旋转碳原子层了。曹原的工作是研究垒在一起的两层石墨烯彼此间轻微偏转会发生什么,按照理论预测,轻微的偏转就会让材料行为产生剧变。许多物理学家对此心存怀疑。但曹原着手搭成微妙偏转的石墨烯层后,他发现了奇怪的东西,置于一个小型电场,温度降至绝对零度以上 1.7°C,通常会导电的石墨烯成为了绝缘体。这就够令人吃惊了。“我们知道它会在学界引起轰动。”曹原说道。不过,更好的还在后面:稍微调整一下电场,偏转的石墨烯层就变成了超导体,电流可无阻流动。
要使平行的两层石墨烯旋转成约 1.1°的“魔角”,需要一些试验,但曹原很快就能可靠地完成。“他的实验技巧至关重要。”Jarillo-Herrero 说道。曹原开创了一种撕出单层石墨烯的方法,以制出具有相同角度的双层堆叠。接着微调校准,他还调整了低温系统的温度,使超导性得以更清晰地显现。
在超导方面的应用,目前大部分还只是处于研究实验中,并不能广泛的运用于现实。当然,也并不是说就没有超导的应用,超导应用目前最成功的是超导磁体和超导微波器件等,但也是极为有限。医院里的核磁共振成像大都采用超导磁体,其磁场一直存在线圈 中,所以进入检测室需要摘除所有金属物件。
基础科学研究采用的稳恒强磁场、大型加速器磁体、高能粒子探测器以及工业中采用 的磁力选矿和污水处理等,也利用了场强高的超导磁体。发展更高分辨率的核磁共振、磁约束的人工可控核聚变、超级粒子对撞机等,都必须依赖强度更高的超导磁体,也是未来 技术的可能突破口。超导微波器件在一些军事和民用领域都已经走向成熟甚至是商业化 了,为信息爆炸的今天提供了非常有效的通讯保障。
当然,超导的应用也不仅仅只有这些,超导在磁悬浮列车、量子应用、可控核聚变等 重要领域都有着巨大的发展空间。
(1)当两层平行石墨烯堆成约 1.1°的微妙角度,就会产生神奇的___________效应;
(2)置于一个小型电场,温度降至绝对零度以上1.7°C,通常会导电的石墨烯成为了 ______。稍微调整一下电场,偏转的石墨烯层就变成了 ________;
(3)去医院做核磁共振需要摘除所有金属物件的原因是______。
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2019年初,我国年仅22岁的年轻科学家曹原解决了困扰世界物理学家107年的难题,取得了在石墨烯超导领域中的重大突破,让超导科技向前迈出了一大步。超导就是导体电阻为零的现象,可以大大减少电阻的电热损耗。下列电器中最适用超导材料的是( )
A.保险丝 B.变阻器的电阻丝
C.电烤炉的电热丝 D.输电导线
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2019年初,我国年仅22岁的年轻科学家曹原解决了困扰世界物理学家107年的难题,取得了在石墨烯超导领域中的重大突破,让超导科技向前迈出了一大步。超导就是导体电阻为零的现象,可以大大减少电阻的电热损耗。下列电器中不适用超导材料的是( )
A.电动机中的线圈 B.发电机中的线圈
C.热得快的电热丝 D.输电导线
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在我们学习“电阻”的时候,物理老师常说“如果有人能发明出一种常温状态下的超导材料,就可以颠覆整个世界....”,年仅23岁的中国青年曹原被这句话深深吸引,并通过自己的不懈努力,终于发现,当两层石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时,再加入一定数量的电子,石墨烯的电阻突然变为___,常温状态下的超导体诞生了!超导材料可应用于___。(写出一条即可)
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国际顶尖学术期刊杂志发布了2018年度影响世界的十大科学人物,我国年仅22岁的学者曹原位列榜首。他研究发现:当两层石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时,就能改变电子性质,电子变慢了。更有趣的是,加入一定数量的电子,“魔角”层叠石墨烯的电阻突然消失,这就是_______现象,如果把这一技术应用于生产,它可以制作_______(选填:“电炉”或“电脑”)的电子元件,进一步实现电子设备的微型化。
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