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

Obrovská stará ryba objevená při nehodě – bizarně vypadající a „naprosto masivní!“

Příklad toho, jak vypadá kompletní fosilní coelacanth z ryb. Toto je z Jura des German. Fotografický kredit: profesor David Martill, University of...

“Virtuální vývoj”. Vědci přečetli 300 let starý historický dopis, aniž by jej otevřeli

Rozšířená animace počítačové produkce zapečetěného dopisu DB-1538. V našem článku popisujeme, jak byl „virtuální vývoj“ použit ke čtení obsahu balíčků evropských razítek ze...

Nová forma „bezprecedentní“ symbiózy

Bakteriální endosymbiotická energie umožňuje jeho jednobuněčnému eukaryotickému hostiteli dýchat dusičnany, což naznačuje, že jednobuněční eukaryoti mohou získávat endosymbioty k doplnění nebo nahrazení funkcí svých...

Mozkový iontový kanál identifikován jako nový přístup k léčbě deprese – vědci „překvapeni“ významným zlepšením symptomů deprese

Vědci z Icahn School of Medicine na Mount Sinai identifikovali lék, který působí proti depresi úplně jiným mechanismem než stávající léčba. Jejich studie ukázala, že...

Mezní rozhraní mezi 2D a 3D materiály

Autor: David L. Chandler, Massachusetts Institute of Technology 2. března 2021 Tyto obrazy „atomů“ atomů zlata posazených na vrstvu dvourozměrného sulfidu molybdenu byly vytvořeny ve...

Newsletter

Subscribe to stay updated.