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

Komatsu показала лунный экскаватор и подводный бульдозер Komatsu показала лунный экскаватор и подводный бульдозер

Подводный электрический робобульдозер и макет лунного беспилотного экскаватора

N+1
Как заблокировать в Вайбере пользователей и чаты Как заблокировать в Вайбере пользователей и чаты

Как защитить себя в Вайбере от надоедливых пользователей?

CHIP
Тела при нагревании расширяются, но не всегда Тела при нагревании расширяются, но не всегда

Что сдерживает тепловое расширение в уникальном сплаве из четырех элементов

ТехИнсайдер
От сидячей работы в мозгу накапливается токсичное вещество — вот чем это опасно От сидячей работы в мозгу накапливается токсичное вещество — вот чем это опасно

Как так получается, что вы весь день сидели на месте, но все равно устали?

ТехИнсайдер
10 крупных секс-скандалов шоу-бизнеса, не считая Пи Дидди 10 крупных секс-скандалов шоу-бизнеса, не считая Пи Дидди

Как звезды теряли свой моральный облик и к чему это приводило

Maxim
Фрагмент романа «Отец смотрит на запад»: дочь русской и казаха сбегает в Москву от личной трагедии, но трагедия следует по пятам Фрагмент романа «Отец смотрит на запад»: дочь русской и казаха сбегает в Москву от личной трагедии, но трагедия следует по пятам

Отрывок из фактурного романа, написанного легкой рукой о тяжелых вещах

Правила жизни
Учим ребенка адекватно выражать злость и гнев: 5 шагов Учим ребенка адекватно выражать злость и гнев: 5 шагов

Рассказываем, как оказать детям помощь в вопросах выражения гнева

Psychologies
4 неочевидных признака женской красоты 4 неочевидных признака женской красоты

Разбираемся, какие признаки свидетельствуют о женской красоте

Psychologies
Как начать действовать, когда нет ни сил, ни желания Как начать действовать, когда нет ни сил, ни желания

Время от времени понимаем, что в жизни нужно что-то менять, но… ничего не делаем

Psychologies
«Рецидив вызвал у меня злость»: история читательницы о дважды пройденном онколечении «Рецидив вызвал у меня злость»: история читательницы о дважды пройденном онколечении

История читательницы о том, как онкология изменила ее жизнь

Psychologies
Ты ему не мать, но и он не прицеп: как построить отношения с его ребенком от первого брака Ты ему не мать, но и он не прицеп: как построить отношения с его ребенком от первого брака

Что, если ребенок партнера воспринимает тебя в штыки, даже не давая тебе шанса?

VOICE
5 модных ошибок, которые старят женщин после 40 лет: мнение стилиста 5 модных ошибок, которые старят женщин после 40 лет: мнение стилиста

Ты можешь думать, что твои вещи великолепны и прекрасно дополняют друг друга

VOICE
Запутанная история: как на самом деле познакомились принц Чарльз и Диана Спенсер Запутанная история: как на самом деле познакомились принц Чарльз и Диана Спенсер

Как вообще леди Ди стала частью фирмы? Разбираемся!

VOICE
Подслушали в химчистке: универсальный способ вернуть белизну потускневшей одежде Подслушали в химчистке: универсальный способ вернуть белизну потускневшей одежде

Как освежить светлую одежду и вернуть ей прежний блеск - расскажем в этой статье

ТехИнсайдер
Щекотливое дело: как в традиционных обществах воспринимали талант и индивидуальность Щекотливое дело: как в традиционных обществах воспринимали талант и индивидуальность

Отрывок из книги биолога Марка Моффета «Человеческий рой» — о традициях бушменов

Forbes
4 признака того, что мозг стареет раньше тебя 4 признака того, что мозг стареет раньше тебя

Можно ли заметить, что мозг торопится стареть, и можно ли это исправить?

Лиза
Искусство ревновать Искусство ревновать

Как конкуренция и соревнование сформировали западноевропейское искусство

Weekend
5 лучших экранизаций произведений Оскара Уайльда 5 лучших экранизаций произведений Оскара Уайльда

Самые удачные экранизации пьес и повестей Оскара Уайльда

СНОБ
Как устроен венчурный рынок Армении и к чему готовиться российским предпринимателям Как устроен венчурный рынок Армении и к чему готовиться российским предпринимателям

Об особенностях армянского венчурного рынка, а также перспективах на нем

Forbes
«За что меня били? За что жали?»: как умирали великие русские писатели «За что меня били? За что жали?»: как умирали великие русские писатели

Коллекция драматических финалов русских писателей

Maxim
Путешествия – способ узнать мир, в котором повезло жить Путешествия – способ узнать мир, в котором повезло жить

Путешествовать очень полезно для здоровья!

Здоровье
Боль там, где у людей расположено сердце: отрывок из романа «Да — тогда и сейчас» Боль там, где у людей расположено сердце: отрывок из романа «Да — тогда и сейчас»

Отрывок из книги «Да — тогда и сейчас» — истории связи двух семей

Forbes
Учителя, дети или родители: кто несет ответственность за школьный буллинг? Учителя, дети или родители: кто несет ответственность за школьный буллинг?

Какие меры необходимо предпринимать для профилактики и борьбы с буллингом?

Psychologies
NASA сообщило об успехе космической миссии по изменению орбиты астероида NASA сообщило об успехе космической миссии по изменению орбиты астероида

NASA сообщило об успешном изменении орбиты астероида Диморф

Forbes
«Вред различия во взглядах и убеждениях» «Вред различия во взглядах и убеждениях»

Проект «О введении единомыслия в России»

Дилетант
Одна вокруг света: бескрайние хлопковые поля по дороге в Амазонию Одна вокруг света: бескрайние хлопковые поля по дороге в Амазонию

189-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко: Бразилия

Forbes
«Годы — не преграда»: как сериал «Дедлайн» меняет отношение к возрасту «Годы — не преграда»: как сериал «Дедлайн» меняет отношение к возрасту

Как сериал «Дедлайн» ломает стереотипы о пожилых людях

Forbes
Главные особенности вин из «цимлянского черного» Главные особенности вин из «цимлянского черного»

Почему моновина из «цимлянского черного» производят всего несколько виноделен

СНОБ
Страх смерти и синдром опустевшего гнезда: с чего начинается кризис среднего возраста Страх смерти и синдром опустевшего гнезда: с чего начинается кризис среднего возраста

Как определить начало кризиса среднего возраста?

Psychologies
Как Россия колонизировала Северную Америку и что стало с нашими колониями Как Россия колонизировала Северную Америку и что стало с нашими колониями

От Аляски до юга Калифорнии в середине 18 века правила Российская империя

ТехИнсайдер
Открыть в приложении