Pokrok třívrstvého grafenu Harvardskými vědci otevírá dveře vysokoteplotním supravodičům

Účinkuje Twisted třívrstvý grafen umělec. Půjčka: Polina Shmatkova և Margarita Davidova

V roce 2018 svět fyziky začal hořet a zjistil, že když se volá ultrazvuková vrstva uhlíku grafen, seřazené և rotuje v „magickém úhlu“, jak se nová dvoustupňová struktura transformuje na supravodič, což umožňuje tok elektřiny bez odporu nebo plýtvání energií. Nyní vědci z Harvardu doslova zapnuli tento supravodivý systém, přidali třetí vrstvu, otočili ji a otevřeli dveře pro neustálý rozvoj supravodivosti založené na grafenu.

Práce je popsána v novém článku Věda: և může jednoho dne vést k tomu, že supravodiče budou pracovat při vyšší nebo dokonce téměř pokojové teplotě. Tyto supravodiče jsou považovány za posvátné jehňátko fyziky kondenzovaných látek, protože umožňují obrovské technologické revoluce v mnoha oblastech, včetně přenosu energie, dopravy փոխ kvantový výpočetVětšina supravodičů dnes, včetně dvouvrstvé struktury grafenu, pracuje pouze při nadzvukových teplotách.

„Supravodivost v rotujícím grafenu poskytuje fyzikům experimentálně kontrolovaný, teoreticky přístupný modelový systém, kde si mohou hrát s vlastnostmi systému, aby rozluštili tajemství vysokoteplotní supravodivosti,“ řekl Andrew Zim Imerman, spoluautor PhD v Ph.D.

Graphene one-atom– silná vrstva atomů uhlíku 200krát silnější než ocel, ale mnohem pružnější než papír. Je známo, že je téměř vždy dobrým vodičem tepla a elektřiny, ale jeho regulace je nesrovnatelně obtížná. Od té doby pokračují pokusy o rozluštění skládačky vytěženého dvouvrstvého grafenu S: Fyzik Pablo ar Arillo-Herrero և խումբ խումբ խումբ խումբ խումբ :::::: խումբ խումբ խումբ ::: խումբ :::::::::::::::::::::::::: ::::::::

Vědci z Harvardu tvrdí, že úspěšně sestavili tři listy grafenu a poté každý z nich z toho magického hlediska rolovali, čímž vytvořili třívrstvou strukturu, která je nejen schopná supravodivosti, ale také při vyšších teplotách než mnoho dvouvrstvých. grafen Nový „vylepšený systém“ je citlivý i na vnější elektrické pole, což jim umožňuje regulovat úroveň supravodivosti regulací síly tohoto pole.

“Umožnilo nám to podívat se na supravodič v nové dimenzi. Poskytlo nám to mnoho poznatků o mechanismu, který podporuje supravodivost,” řekl Ey Yoo Hao, další hlavní autor studie. Postgraduální student umění a věd, který také pracuje ve skupině Kim.

Jeden z těchto mechanismů teoretiky skutečně inspiroval. Třívrstvý systém ukázal, že jeho supravodivost byla způsobena silnou interakcí elektronů na rozdíl od slabé. Pokud je to pravda, mohlo by to nejen pomoci připravit půdu pro vysokoteplotní supravodivost, ale také potenciální aplikace v kvantovém výpočtu.

„Ve většině konvenčních supravodičů se elektrony pohybují vysokou rychlostí, někdy na křižovatkách, a navzájem se ovlivňují. V tomto případě říkáme, že účinky jejich interakce jsou slabé, “uvedl Eslam Khalaf, postdoktorand v Harvardské fyzikální profesora Ashwin Wiswanath Laboratory. „I když jsou slabě interagující supravodiče křehké, ztrácí supravodivost při zahřátí několika Kelvinů. Silné spojovací supravodiče jsou mnohem odolnější, ale mnohem méně vnímatelné. Povědomí o silné vazební supravodivosti v jednoduchém regulovaném systému, jako je třívrstvá, může připravit půdu pro rozvoj teoretického porozumění vysoce propojených supravodičů, které pomohou implementovat vysokoteplotní, možná i pokojovou teplotu, supravodiče.

Vědci plánují v budoucích studiích pokračovat ve studiu podstaty této neobvyklé supravodivosti.

„Čím více toho chápeme, tím lepší je naše schopnost zvyšovat teplotu supravodivého přechodu,“ řekla Kim.

Odkaz. 2021 4. února Věda:,

Financování. National Science Foundation, ministerstvo obrany, Simmons Collaboration on Ultra-Quantum Issue

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Aby se objev urychlil, vychází z mřížky vysoce dimenzionální infračervený mikroskop

Příklad vzoru dlaždice použitého ke skenování kulatého červa C. elegans. Non-grid pattern dává algoritmu vzorkování větší flexibilitu pro rychlé resetování oblastí zájmu. ...

Starověcí zirkonové říkají, že desková tektonika začala před 3,6 miliardami let – významná událost pro přivítání Země k životu

Zirkony studované výzkumným týmem byly vyfotografovány pomocí katholluminiscence, techniky, která umožňuje týmu vizualizovat vnitřek krystalů pomocí speciálního rastrovacího elektronového mikroskopu. Tmavé kruhy na...

Můžeme opioidy zvýšit návykovostí? [Video]

V roce 2017 byly miliony lidí po celém světě závislí na opioidech a 115 000 zemřelo na předávkování. Opioidy jsou nejsilnější léky proti bolesti, které...

V místě vazby protilátek ve variantách viru COVID-19 – hlavní důsledky pro budoucí vakcíny

Výzkumný tým Penn State zjistil, že N protein na SARS-CoV-2 je uložen ve všech pandemických koronavirech souvisejících se SARS (nahoře vlevo: SARS-CoV-2, civet, SARS-CoV,...

NASA investuje 105 milionů amerických dolarů do vývoje inovativních technologií pro malé podniky ve Spojených státech

NASA Má dlouhou historii podpory amerických podnikatelů při vývoji technologií od nápadu po obchodní připravenost. Agenturní program Small Business Innovation Research (SBIR) dále podporoval...

Newsletter

Subscribe to stay updated.