Пятислойный скрученный графен оказался лучшим сверхпроводником, чем двухслойный

N+1Наука

Увеличение числа слоев в скрученном графене привело к большей стабильности сверхпроводящего состояния

Илья Бения

Zhang et al. / Science, 2022

Физики обнаружили стабильную сверхпроводимость в многослойном графене, слои которого повернуты друг относительно друга. Ученые исследовали от трех до пяти скрученных слоев графена. С увеличением числа слоев графен чаще проявлял свойства сверхпроводника, чем изолятора, и сохранял их влоть до двух кельвин. Открытые закономерности переходов между изолирующим и сверхпроводящим состоянием помогут при создании графеновых сверхпроводников. Работа опубликована в Science.

Электронные свойства графена можно менять, создавая многослойную структуру. Если слои графена повернуть относительно друг друга, они образуют гексагональный муаровый узор — двумерную периодическую решетку, период которой в несколько раз больше периода атомарной графеновой ячейки. Подробнее о двуслойном муаровом графене читайте в материале «Тонко закручено». В зависимости от угла поворота и внешних параметров (приложенного поля и температуры) такая система может быть проводником, изолятором или даже сверхпроводником. Сверхпроводимость возникает, когда слои повернуты на магический угол при температурах близких к нулю. Ученые связывают это явление с особенной электронной структурой скрученного графена.

Дело в том, в периодических структурах, таких как графен, импульс и энергия электрона могут принимать только определенные значения. Если эту зависимость визуализировать, то в обычном графене такой график энергии-импульса будет иметь форму двух конусов, соприкасающихся вершинами на уровне Ферми. Верхний конус — зона проводимости, нижний — валентная зона. В нормальных условиях электроны графена располагаются в валентной зоне, что характерно для полупроводника. Если электроны начинают заполнять зону проводимости, вещество становится проводником. В графене, скрученном на магический угол, образуется дополнительная плоская зона на уровне Ферми. Электроны в этой зоне могут иметь произвольное значение импульса. Физики предполагают, что именно электроны, оказавшиеся в ней, отвечают за сверхпроводимость.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Выдр уличили в охоте на пингвинов Выдр уличили в охоте на пингвинов

Ученые зафиксировали нападения выдр на пингвинов в ЮАР

N+1
Может ли солнечная буря оставить всю Землю без интернета? Может ли солнечная буря оставить всю Землю без интернета?

Какой мощности нужна солнечная буря, чтобы вырубить всю Сеть на Земле

ТехИнсайдер
Известный по единственному крылу вид козодоев оказался гибридом Известный по единственному крылу вид козодоев оказался гибридом

Как ученые раскрыли одну из главных орнитологических загадок спустя 35 лет

N+1
6 недостатков, которые притягивают уважение и любовь 6 недостатков, которые притягивают уважение и любовь

Недостатки — важная для индивидуальности часть вашей личности, как и достоинства

Psychologies
От Чувака до Гарфилда: 13 киногероев, которые сделали лень культовой От Чувака до Гарфилда: 13 киногероев, которые сделали лень культовой

Киногерои, чье бездействие стало зеркалом тревог и надежд целых поколений

Правила жизни
Как удалить приложение с айфона: 3 способа Как удалить приложение с айфона: 3 способа

Как удалить приложение с айфона, если оно скрыто в библиотеке

CHIP
Правила жизни стоиков Правила жизни стоиков

Вневременные цитаты античных философов

Правила жизни
В поисках северного сияния В поисках северного сияния

Самое время вспомнить о вечности: куда ехать в поисках северного сияния?

Караван историй
Один день в городе Один день в городе

Отправляемся в Ялту в поисках счастья

Лиза
Машины знаменитостей, пущенные с молотка за огромные деньги Машины знаменитостей, пущенные с молотка за огромные деньги

Посмотрите на аукционные автомобильные лоты, принадлежавшие известным людям

РБК
Маньяк по переписке: как платформу для фанфиков Wattpad наводнили секс-преступники Маньяк по переписке: как платформу для фанфиков Wattpad наводнили секс-преступники

Выяснилось, что Wattpad стал площадкой для сексуальных маньяков

Forbes
Люди утопили микрофоны в воде, чтобы два года записывать ледники. Но зачем? Люди утопили микрофоны в воде, чтобы два года записывать ледники. Но зачем?

Что нам могут рассказать ледники?

ТехИнсайдер
Выгулять собаку и слепить снеговика: 7 пасхалок в поисковике Google, которые могут парализовать работу в офисе Выгулять собаку и слепить снеговика: 7 пасхалок в поисковике Google, которые могут парализовать работу в офисе

Что произойдет, если набрать эти слова в поисковике Google?

СНОБ
Читаем эссе Джорджа Оруэлла «Обзор Читаем эссе Джорджа Оруэлла «Обзор

Отрывок из сборника эссе и рассказов Оруэлла «Обзор "Вторжения с Марса"»

Правила жизни
«Наркомовские сто грамм»: как пили на фронте «Наркомовские сто грамм»: как пили на фронте

Воспоминания ветеранов о Великой Отечественной сильно разнятся

Maxim
Неслучайная случайность Неслучайная случайность

Знаменитый кутюрье Игорь Чапурин умеет удивлять и других, и самого себя

OK!
Боремся со стрессом: что такое медитация и как начать медитировать Боремся со стрессом: что такое медитация и как начать медитировать

Всего 20 минут медитации в день и вы снизите уровень стресса

ТехИнсайдер
Едва не сбились со счета: полный список жен Ивана Грозного Едва не сбились со счета: полный список жен Ивана Грозного

Современники Ивана Грозного писали, что он попал "во блуд"

VOICE
Дворцы Его Величества: полный гид по недвижимости Карла III Дворцы Его Величества: полный гид по недвижимости Карла III

Новый британский монарх уже успел получить наследство

Forbes
Вектор в хаосе: как руководителю справиться с тревогой и поддержать сотрудников Вектор в хаосе: как руководителю справиться с тревогой и поддержать сотрудников

Что можно предпринять, чтобы справиться с тревогой и поддержать команду

Forbes
Екатерина Рыбакова: «Я бы законодательно зафиксировала право детей на 2 часа свободной игры» Екатерина Рыбакова: «Я бы законодательно зафиксировала право детей на 2 часа свободной игры»

Для успешного развития ребенку необходимо самовыражаться, проявлять инициативу

Psychologies
Мужчина по совету психотерапевта завел дома 300 тарантулов Мужчина по совету психотерапевта завел дома 300 тарантулов

Пауки помогают справиться с психическими сложностями: личная история

ТехИнсайдер
Марина Зудина: Марина Зудина:

Большое интервью с Мариной Зудиной

Караван историй
Химия щелчка: почему создатели конструкторов из молекул стали нобелевскими лауреатами Химия щелчка: почему создатели конструкторов из молекул стали нобелевскими лауреатами

Как химики перевернули подход к поиску и синтезу лекарств

Forbes
Выбираем лучший алкоголь времен СССР Выбираем лучший алкоголь времен СССР

Точки консенсуса в СССР: алкогольные напитки, знакомые всем

Maxim
Telegram против WhatsApp: какой мессенджер безопаснее и удобнее Telegram против WhatsApp: какой мессенджер безопаснее и удобнее

WhatsApp VS Telegram: разбираемся в особенностях каждого приложения

Maxim
Монарх, художница, дизайнер: чем известна единственная в мире правящая королева Монарх, художница, дизайнер: чем известна единственная в мире правящая королева

Маргарет II — иллюстратор Толкина и датская королева

Forbes
И обувь очистит, и макияж снимет... Вот, что ещё умеет оливковое масло! И обувь очистит, и макияж снимет... Вот, что ещё умеет оливковое масло!

Как еще можно использовать оливковое масло, кроме как заправить салат

ТехИнсайдер
Чем дальше в лес: на что способна косметика с грибами Чем дальше в лес: на что способна косметика с грибами

Самые полезные грибы и бьюти-средства на их основе

Правила жизни
Почему «китайцы» все-таки захватят мир. Экспорт растет лавинообразно Почему «китайцы» все-таки захватят мир. Экспорт растет лавинообразно

Китайские автомобили неизбежно станут грозной силой на международном рынке

РБК
Открыть в приложении