Новости космоса и технологий. » Физика » Объяснение сверхпроводимости с изюминкой

Объяснение сверхпроводимости с изюминкой

Опубликовал: Admin, 30-09-2020, 01:02, Физика, 57, 0

Объяснение сверхпроводимости с изюминкой

Лейденские физики и международные коллеги из Женевы и Барселоны подтвердили механизм, который делает графен сверхпроводящим под магическим углом. Это ключевой шаг в выяснении высокотемпературной сверхпроводимости, тайны давней давности, центральной в физике, которая может привести к технологическим прорывам.

Материалы с магическим углом - это недавнее удивительное физическое открытие. «Вы берете лист графена», - говорит Sense Ян ван дер Молен, имея в виду двумерный материал из атомы углерода в шестиугольный узор , "затем вы кладете на него еще один слой и скручиваете его на 1 градус. Таким образом вы внезапно получаете сверхпроводник".

При температуре 17 Кельвина скрученный двухслойный графен (tbg) проводит электричество без сопротивления. Теперь Ван дер Молен, его коллега из Лейдена Милан Аллан и зарубежные коллеги наконец подтвердили механизм, лежащий в основе этих удивительных новых сверхпроводников.

В журнале Природа Физика , они показывают, что небольшое скручивание графена заставляет электроны замедляться настолько, чтобы чувствовать друг друга. Это позволяет им образовывать электронные пары, необходимые для сверхпроводимости.

Муаровые узоры

Как такой маленький поворот может иметь такое большое значение? Это связано с муаровым узором, явлением, которое наблюдается в повседневном мире. Например, когда два забора из металлической проволоки находятся напротив другого, наблюдаются дополнительные темные и светлые пятна, вызванные различным перекрытием рисунков. Такие муаровые узоры (от французского муара до складок) обычно появляются там, где периодические структуры не полностью перекрываются.

Скрученный двухслойный графен Это как раз такая ситуация: взаимодействие между двумя гексагональными углеродными решетками, слегка закрученными, вызывает появление гораздо более крупного гексагонального муара. Создавая эту новую периодичность, взаимодействие между электронами изменяется, давая эти «медленные» электроны. В многочисленных работах были измерены явные признаки сверхпроводимости, но промежуточную ступень медленных электронов было гораздо труднее определить.

Ищу патчи

«Вам нужны хорошие образцы», - объясняет успех ван дер Молен. К счастью, соавторы из Барселоны, как известно, делают качественные образцы. «Далее вам нужно точно знать, где искать». Даже в хорошем образце правильный угол закрутки достигается только на небольших участках двухслойного графена.

Электронный микроскоп низкой энергии Ван дер Молена (LEEM) и сканирующий туннельный микроскоп Аллана (STM) помогли найти именно эти пятна.

Затем группа в Женеве использовала нано-ARPES, метод визуализации, чтобы продемонстрировать замедление электронов. Аллан: «Многие группы очень старались сделать это. Только одна группа добилась успеха, и у них есть параллельное издание».

Детекторы гиперчувствительности

Выявление, а затем оптимизация этого типа сверхпроводимости может также привести к многочисленным технологическим приложениям, начиная от передачи энергии без потерь до сверхчувствительных световых детекторов.

Фактически, Мишель де Дуд, также из Лейдена, теперь является пионером таких детекторов. Ван дер Молен: «Это фундаментальная работа, но мы не забываем и о приложениях».


Источник


У данной публикации еще нет комментариев. Хотите начать обсуждение?

Написать комментарий
Имя:*
E-Mail:
Введите код: *
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив


Поиск по сайту
Полезные ссылки
Оцените работу сайта

TEHNONEWS

Новости космоса технологий нанотехнологий физики и химии