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

Амазонские дельфины помочились в воздух Амазонские дельфины помочились в воздух

Как китообразные используют мочеиспускание для коммуникации

N+1
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
У берегов Антарктиды нашли «странных» морских свинок, пауков» и бабочек У берегов Антарктиды нашли «странных» морских свинок, пауков» и бабочек

Глубины Антарктиды скрывают поразительные формы жизни

ТехИнсайдер
Затерянный мир Затерянный мир

Хроника мира без людей Ксении Хаунд

Men Today
Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие

Двадцать разных способов мастурбации на любой вкус и цвет

Cosmopolitan
Самые известные кошки, которые вошли в историю Самые известные кошки, которые вошли в историю

Кошки, ставшие общественным достоянием

ТехИнсайдер
Атмосферный роман Керри Мейер «Книжный на левом берегу Сены» о литературном Париже XX века Атмосферный роман Керри Мейер «Книжный на левом берегу Сены» о литературном Париже XX века

Отрывок из романа Керри Мейер о послевоенном Париже 1919 года

СНОБ
Говорит и показывает Говорит и показывает

Фильм «Сказка для старых» — дебютная режиссерская работа Фёдора Лаврова

OK!
Нет регресса — уже хорошо: литературный критик Галина Юзефович о книгах и кризисе Нет регресса — уже хорошо: литературный критик Галина Юзефович о книгах и кризисе

Галина Юзефович — как поэзия стала главной художественной формой 2022 года

Forbes
Что такое FPS и пинг в играх Что такое FPS и пинг в играх

Что такое ФПС, от чего он зависит и как влияет на игровой процесс

CHIP
Какой мирный договор сделал Россию великой державой: история может удивлять Какой мирный договор сделал Россию великой державой: история может удивлять

Швеция была великой державой почти столетие, но уступила этот статус России

ТехИнсайдер
Что «Вояджеры» обнаружили за пределами Солнечной системы: открытие, поразившее ученых Что «Вояджеры» обнаружили за пределами Солнечной системы: открытие, поразившее ученых

Миссия «Вояджера» еще не завершена — он продолжает делать удивительные открытия

ТехИнсайдер
Московский вайб Московский вайб

Интерьер получился элегантным, почти монохромным, насыщенным

SALON-Interior
Оазис тишины Оазис тишины

Плавные линии стен, округлые линии мебели и мягкая натуральная гамма

SALON-Interior
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
8 знаменитостей, о чьих болезнях вы даже не догадывались 8 знаменитостей, о чьих болезнях вы даже не догадывались

Принято считать, что звезды — это практически небожители. Однако это не так

ЖАРА Magazine
Самые странные предметы, найденные в автомобилях механиками Самые странные предметы, найденные в автомобилях механиками

Владельцы автомобилей — страшные люди

Maxim
Дым, картошка и дорогие часы. Все о самых опасных схемах мошенников Дым, картошка и дорогие часы. Все о самых опасных схемах мошенников

Разбираемся, как не стать жертвой преступников

РБК
Лучшие закуски к пиву: вобла, чипсы и все-все-все Лучшие закуски к пиву: вобла, чипсы и все-все-все

Чем все любят закусывать пиво

Maxim
Как адаптироваться к новым реалиям жизни Как адаптироваться к новым реалиям жизни

Как же справиться с переменами и начать двигаться вперед, несмотря ни на что?

Лиза
Не так уж просто! 5 нюансов с выбором модных джинсов — опасные случаи, когда они портят образ Не так уж просто! 5 нюансов с выбором модных джинсов — опасные случаи, когда они портят образ

Казалось бы, что может быть проще покупки денима?

VOICE
14 секретов долгого брака — узнайте, как живут счастливые пары 14 секретов долгого брака — узнайте, как живут счастливые пары

Секрет долгой и счастливой семейной жизни — делать то, что важно для вас двоих

Psychologies
Из Белого дома в TikTok: зачем бывший адвокат Дональда Трампа покоряет соцсети Из Белого дома в TikTok: зачем бывший адвокат Дональда Трампа покоряет соцсети

Зачем Майкл Коэн пошел в TikTok?

Forbes
Углеродные единицы со многими нулями Углеродные единицы со многими нулями

Как получать прибыль на климатических проектах и борьбе с парниковыми газами

РБК
Уже пора. Почему готовить фигуру к лету нужно с осени Уже пора. Почему готовить фигуру к лету нужно с осени

Мы часто откладываем приведение в порядок тела «к пляжу» до последнего момента

Лиза
Что такое гормоны счастья и где их взять в это непростое время? Что такое гормоны счастья и где их взять в это непростое время?

Если наладить гормональный фон, то жить станет гораздо легче

Правила жизни
Герман Эль Классико о клубе «Амкал», медийном футболе и будущем российского спорта Герман Эль Классико о клубе «Амкал», медийном футболе и будущем российского спорта

Почему аудитория профессиональных футбольных клубов переходит к блогерам?

Forbes
«Скажи же мне, разве это можно видеть и не сойти с ума?» «Скажи же мне, разве это можно видеть и не сойти с ума?»

Солдаты «потерянного поколения» о том, что такое война

Weekend
Хочешь в старшие классы или вуз — давай деньги: зачем Сталин ввел платное образование Хочешь в старшие классы или вуз — давай деньги: зачем Сталин ввел платное образование

16 лет за учебу в Советском Союзе приходилось платить

VOICE
Как общаться с инспекторами ГИБДД, что говорить нельзя: советы сотрудника Как общаться с инспекторами ГИБДД, что говорить нельзя: советы сотрудника

Какие вопросы не стоит задавать сотрудникам ГИБДД при остановке?

РБК
Открыть в приложении