• Julia Borisova

Сверхпроводник и изолятор в одной структуре

Ученые смогли создать структуру на основе графена с необычными свойствами: она может быть сверхпроводником и изолятором. Кроме того, изолирующие свойства этой структуры можно регулировать с помощью электрического поля.

Гексагональная кристаллическая решетка графена крайне проста и выглядит хрупкой. Однако, на самом деле изучая свойства графена, который был открыт в 2004 году, ученые заметили, что этот материал чрезвычайно прочный. И хотя графен даже не металл, он проводит электричество лучше, чем многие металлы.

В 2018 году ученые из Массачусетского технологического института обнаружили, что когда два слоя графена устанавливаются друг на друга с небольшим сдвигом образуется структура, которая может быть изолятором или сверхпроводником. Это было фундаментальное открытие, которое сформировало новую область науки, названную «твистроника» (twistronics).

На днях группа ученых из МТИ опубликовала свои исследования в области графеновой твистроники в журнале Nature. Согласно этим данным для резкого изменения свойств проводимости угол между графеновыми слоями должен быть равен 1,1 градуса. Этот угол удалось измерить с угловым разрешением в 0,002 градуса с помощью инновационного устройства сканирования «nano-SQUID». Измеренный угол назвали «магическим».


Уникальная структура на основе графена может быть сверхпроводником и изолятором

«Впервые нам удалось получить определенное значение угла смещения», - говорит профессор физики в МТИ – «И мы обнаружили, что возможны небольшие вариации этого угла, при которых проявляются сверхпроводящие и другие экзотические свойства».

Ученые смогли создать новую структуру со смещением на «магический» угол четырех слоев графена. Такая четырехслойная структура также показала необычные свойства проводимости, но в отличие от двуслойной, в структуре из четырех слоев оказалось возможным увеличивать или уменьшать изолирующую способность с помощью электрического поля.

Твистроника - все еще новая отрасль науки и ученым предстоит много работать, чтобы понять, какие возможности она открывает.


Читайте далее: ученые создали рубашку, которая измеряет сердцебиение, дыхание и температуру тела человека.

#новостинауки

#новоститехнологий

#твистроника

#графен

#новостиэлектронныхтехнологий

Подписаться на новости SCDAILY