Harvardo mokslininkų patobulintas trijų sluoksnių grafenas atveria duris aukštos temperatūros superlaidininkams

Atlieka „Twisted“ trijų sluoksnių grafeno menininkas. Paskola: Polina Šmatkova և Margarita Davidova

2018 m. Užsidegė fizikos pasaulis, kuris atrado tai, kai vadinamas ultragarso anglies sluoksnis grafenas, išrikiuotas և sukasi „stebuklingu kampu“, kai naujoji dviejų pakopų struktūra virsta superlaidininku, leidžiančiu elektros srovei tekėti be pasipriešinimo ir energijos švaistymo. Dabar Harvardo mokslininkai tiesiogine to žodžio prasme įjungė tą superlaidumo sistemą, pridėdami trečią sluoksnį, sukdami jį, atidarydami duris nuolatiniam grafeno superlaidumo tobulėjimui.

Darbas aprašytas naujame straipsnyje Mokslas: one vieną dieną superlaidininkai gali veikti esant aukštesnei ar net arti kambario temperatūros. Šie superlaidininkai laikomi šventu kondensuotų medžiagų fizikos avinėliu, nes jie įgalina didžiules technologines revoliucijas daugelyje sričių, įskaitant energijos perdavimą, transportavimą փոխ kvantinis skaičiavimasDauguma superlaidininkų šiandien, įskaitant dviejų sluoksnių grafeno struktūrą, veikia tik esant viršgarsinei temperatūrai.

„Superslaidumas sukant grafeną suteikia fizikams eksperimentiškai kontroliuojamą, teoriškai prieinamą modelio sistemą, kur jie gali žaisti su sistemos savybėmis iššifruoti aukštos temperatūros superlaidumo paslaptis“, – sakė doktorantūros daktaro laipsnio bendraautorius Andrew Zimas Imermanas.

Grafenas vienas-atomas– storas anglies atomų sluoksnis 200 kartų stipresnis už plieną, bet daug lankstesnis nei popierius. Yra žinoma, kad jis beveik visada yra geras šilumos ir elektros laidininkas, tačiau jį reguliuoti yra nepalyginamai sunku. Nuo to laiko bandymai atskleisti iškasto dviejų sluoksnių grafeno dėlionę SU: Fizikas Pablo ar Arillo-Herrero և խումբ խումբ խումբ խումբ խումբ :::::: խումբ խումբ խումբ ::: խումբ ::::::::::::::::::::::::::: ::::::::

Harvardo mokslininkai teigia, kad jie sėkmingai surinko tris grafeno lakštus ir tada slinko kiekvieną iš jų stebuklingu požiūriu, sukurdami trijų sluoksnių struktūrą, kuri ne tik gali atlikti superlaidumą, bet ir daro tai esant aukštesnei temperatūrai nei daugelis dvigubų sluoksnių. grafenas Naujoji „patobulinta sistema“ taip pat yra jautri išoriniam elektriniam laukui, kuris leidžia jiems reguliuoti superlaidumo lygį reguliuojant to lauko stiprumą.

“Tai leido pažvelgti į superlaidininką nauja dimensija. Tai suteikė daug įžvalgų apie superlaidumą skatinantį mechanizmą”, – sakė kitas pagrindinis tyrimo autorius Ey Yoo Hao. Menų ir mokslų magistrantas, taip pat dirbantis Kim grupėje.

Vienas iš šių mechanizmų iš tikrųjų įkvėpė teoretikus. Trijų sluoksnių sistema parodė, kad jos superlaidumą lemia stipri elektronų sąveika, o ne silpna. Jei tai tiesa, tai gali padėti ne tik atverti kelią aukštos temperatūros superlaidumui, bet ir galimai pritaikyti kvantinį skaičiavimą.

„Daugumoje įprastų superlaidininkų elektronai juda dideliu greičiu, kartais ir sankirtose, veikdami vienas kitą. Šiuo atveju mes sakome, kad jų sąveikos poveikis yra silpnas “, – sakė Harvardo fizikos profesoriaus Ashwino Wiswanatho laboratorijos docentas Eslamas Khalafas. “Nors silpnai sąveikaujantys superlaidininkai yra trapūs, jie praranda superlaidumą, kai juos pašildo keli kelvinai. Stipriojo sujungimo superlaidininkai yra daug patvaresni, bet daug mažiau pastebimi. Suvokimas apie stiprų sujungiamąjį superlaidumą paprastoje, reguliuojamoje sistemoje, pavyzdžiui, trijų sluoksnių, gali atverti kelią plėtoti teorinį supratimą apie labai sujungtus superlaidininkus, kurie padėtų įgyvendinti aukštos temperatūros, galbūt net kambario temperatūros, superlaidininkus.

Mokslininkai planuoja toliau tirti šio neįprasto superlaidumo pobūdį būsimose studijose.

„Kuo daugiau mes suprantame, tuo geriau sugebėsime pakelti superlaidžiojo perėjimo temperatūrą“, – sakė Kim.

Nuoroda. 2021 m Vasario 4 d. Mokslas:,

Finansavimas. Nacionalinis mokslo fondas, Gynybos departamentas, Simmonso bendradarbiavimas itin kvantiniu klausimu

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Naujos biologiškai įkvėptų, šviesą sugeriančių nanomedžiagų klasės sintezė

POSS-peptoido molekulės savaime susirenka į romboidinius nanokristalus. Paskola Stephanie King iliustracija Ramiojo vandenyno šiaurės vakarų nacionalinė laboratorija Gamtos įkvėpti Ramiojo vandenyno šiaurės...

Naujos priemonės, reikalingos augalų ligų prevencijai

Žiūrėkite užkrėstą kraują, kuris gali padėti apsaugoti maistą. Medžių ligos nesibaigia prie tautos sienų, o mylios vandenynų taip pat nesustabdo jų plitimo. Štai kodėl,...

Omega-3 derinimas su liaudies papildais gali pakenkti širdžiai

Gydytojai dažnai rekomenduoja omega-3, kurie padeda pacientams sumažinti cholesterolio kiekį ir pagerinti širdies sveikatą. Šie omega-3 gali būti iš riebių žuvų, tokių kaip...

Paviršių poveikis ploniems atominiams puslaidininkiams

Naudodami ultravioletinius spindulius, tyrėjai ištyrė 2-D puslaidininkių (violetinių) elektronines charakteristikas, nes duomenų žemėlapyje padidėja substrato sluoksnių (žalių) skaičius. Raudonas apskritimas žymi elektronines savybes, kurios...

Norėdami pagreitinti atradimą, didelio matmens infraraudonųjų spindulių mikroskopija išeina iš tinklelio

Plytelių rašto, naudojamo skenuoti C. elegans apvalųjį kirminą, pavyzdys. Netinklinis modelis suteikia atrankos algoritmui didesnį lankstumą greitai panaudojant dominančias sritis. Autoriai: Elizabeth...

Newsletter

Subscribe to stay updated.