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

«Ким Ир Сен: Вождь по воле случая» «Ким Ир Сен: Вождь по воле случая»

Как будущий правитель КНДР стал партизаном

N+1
Какими грибами опасно закусывать алкоголь? Какими грибами опасно закусывать алкоголь?

Коприновый синдром — что это такое и причем тут грибы?

Maxim
Исследование выявило белок, замедляющий старение с помощью регуляции РНК Исследование выявило белок, замедляющий старение с помощью регуляции РНК

Белок PELOTA играет центральную роль в замедлении старения и продлении жизни

ТехИнсайдер
Ученые имплантировали фрагменты мозга человека в новорожденных крыс Ученые имплантировали фрагменты мозга человека в новорожденных крыс

Ткани человеческого мозга были успешно трансплантированы в нервную систему крыс

ТехИнсайдер
Запомните эти 10 принципов Эрнеста Хемингуэя! Они улучшат любой текст Запомните эти 10 принципов Эрнеста Хемингуэя! Они улучшат любой текст

Лайфхаки по работе с текстом от Эрнеста Хемингуэя

ТехИнсайдер
Что мешает нам исцелить детские травмы: 5 препятствий Что мешает нам исцелить детские травмы: 5 препятствий

Далеко не всем выпало счастье расти с принимающей и любящей мамой

Psychologies
Психологи объяснили, почему после интернет-серфинга люди чувствуют себя умнее (хотя это не так) Психологи объяснили, почему после интернет-серфинга люди чувствуют себя умнее (хотя это не так)

Почему ищет Google, но умнее всех вы?

Inc.
В счастливое будущее без хлама: 7 вещей, от которых вам следует избавиться перед Новым годом В счастливое будущее без хлама: 7 вещей, от которых вам следует избавиться перед Новым годом

Избавившись от хлама, вы освободите место для более нужных и новых вещей!

ТехИнсайдер
Кому идет шегги — удобная стрижка с быстрой укладкой Кому идет шегги — удобная стрижка с быстрой укладкой

Легкая взлохмаченность и рваные пряди — шегги идет практически всем

РБК
Павел первый и единственный Павел первый и единственный

Империя Павла Дурова остается уникальной территорией хороших новостей

Men Today
Классика жанра: 5 культовых детективов XX века Классика жанра: 5 культовых детективов XX века

Лучшие книги, написанные в прошлом столетии

ТехИнсайдер
6 мифов об ангине 6 мифов об ангине

Ангина опасна своими осложнениями – от заболевания почек до ревматизма

Лиза
Актеры одной сцены, затмившие собой весь фильм Актеры одной сцены, затмившие собой весь фильм

Второстепенные персонажи, становшие по-настоящему главными героями фильма

Maxim
Депрессия императрицы: как фильм «Корсаж» пытается срифмовать XIX век и современность Депрессия императрицы: как фильм «Корсаж» пытается срифмовать XIX век и современность

Удалось ли режиссеру Мари Кройцер разгадать тайну императрицы?

Forbes
«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
Выкидыш перенесла не только Меган Маркл: королевские женщины, пережившие личную драму Выкидыш перенесла не только Меган Маркл: королевские женщины, пережившие личную драму

Представительницы британской королевской семьи рассказали о потере ребенка

VOICE
Бог в облике бактерии: история появления кислорода на Земле Бог в облике бактерии: история появления кислорода на Земле

Кислород — агрессивное, ядовитое и опасное вещество

ТехИнсайдер
На свою голову: правда и мифы о пересадке волос На свою голову: правда и мифы о пересадке волос

Самая достоверная информация о трансплантации волос

Правила жизни
Несравненная Анджела Лэнсбери: почему звезде культового детектива трижды не дали Несравненная Анджела Лэнсбери: почему звезде культового детектива трижды не дали

Анджела Лэнсбери с юности входила в высший эшелон актерской гильдии

VOICE
Удаляем программу с удаленного компьютера несколькими способами Удаляем программу с удаленного компьютера несколькими способами

Как удалить программу с удаленного компьютера?

CHIP
Сексуальная, гендерная, контрацептивная: 3 революции феминистского движения Сексуальная, гендерная, контрацептивная: 3 революции феминистского движения

Сексуальная, гендерная и контрацептивная революции: причем тут феминистки?

Psychologies
Рецепт крушения: что такое «капитанизм» и почему это опасно для команды Рецепт крушения: что такое «капитанизм» и почему это опасно для команды

Чем плоха излишняя сплоченность внутри группы

Forbes
Жить легко и без усилий — правда или вымысел? Жить легко и без усилий — правда или вымысел?

В глубине души все хотят легкой и беззаботной жизни. Но возможно ли это?

Psychologies
«Я больше тебя не люблю»: 4 правила расставания «Я больше тебя не люблю»: 4 правила расставания

Рекомендации, которые помогут смягчить удар и расстаться достойно

Psychologies
Китайская Народная Республика Китайская Народная Республика

Чем личный поворот на Восток отличается от публичного и почему еда превыше неба?

Правила жизни
Вот что будет с вами из-за недосыпа! 5 страшных фактов Вот что будет с вами из-за недосыпа! 5 страшных фактов

С приходом осени многих людей начинается не только депрессия, но и бессонница

ТехИнсайдер
Глобальный рост несчастья и эпоха изоляции: 3 новые книги на тему психического здоровья Глобальный рост несчастья и эпоха изоляции: 3 новые книги на тему психического здоровья

Три книги, которые рассказывают, как можно помочь себе в самые тяжелые времена

Inc.
Фаина Раневская: «...Я поняла, в чем мое несчастье. Я не актриса, а скорее поэт, доморощенный философ...» Фаина Раневская: «...Я поняла, в чем мое несчастье. Я не актриса, а скорее поэт, доморощенный философ...»

«Эта история началась, когда я получила доступ к архивам Фаины Раневской»

Коллекция. Караван историй
«Вы никому ничего не должны»: 4 причины, почему можно закончить отношения без объяснений «Вы никому ничего не должны»: 4 причины, почему можно закончить отношения без объяснений

Если гостинг существует, значит это кому-нибудь нужно

Psychologies
Австралийцы обнаружили древнейшие сердца возрастом 390-370 миллионов лет. Это сердца панцирных рыб Австралийцы обнаружили древнейшие сердца возрастом 390-370 миллионов лет. Это сердца панцирных рыб

Первые сердца принадлежали древним рыбам плакодермам

N+1
Открыть в приложении