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

Начало неолита на северо-западе Южной Азии сдвинули примерно на три тысячи лет Начало неолита на северо-западе Южной Азии сдвинули примерно на три тысячи лет

Почему ученые пересмотрели хронологию поселения Мехргарх?

N+1
Теория: двигающиеся «глаза» на беспилотных автомобилях помогут сократить число аварий Теория: двигающиеся «глаза» на беспилотных автомобилях помогут сократить число аварий

Пешеходам проще предсказать действия машины, глядя ей в глаза

VC.RU
Астрономы отыскали кандидата в очень далекую карликовую планету на крайне широкой орбите Астрономы отыскали кандидата в очень далекую карликовую планету на крайне широкой орбите

Как обнаружили кандидата в экзотичный по свойствам транснептуновый объект

N+1
Доставка искусства Доставка искусства

Основательницы beauty-пространства Wig Dealers Саша Винер и Катя Архипова

OK!
50 лет исследований показали: эти 4 ошибки разрушают брак 50 лет исследований показали: эти 4 ошибки разрушают брак

Четыре стратегии общения, которые могут привести к расставаниям и разводам

Inc.
Изгой из франшизы Изгой из франшизы

«Андор»: человечный космический нуар

Weekend
Из широких штанин: осваиваем стиль 2000-х, глядя на молодого Эминема Из широких штанин: осваиваем стиль 2000-х, глядя на молодого Эминема

Мы составили небольшой гид по стилю Y2K

Правила жизни
«У китайцев есть ощущение, что западному миру их не понять» «У китайцев есть ощущение, что западному миру их не понять»

Китаист Бронислав Виногородский — на каких условиях возможен разворот на Восток?

Правила жизни
Екатерина Манойло: «Отец смотрит на Запад». Отрывок из дебютного романа Екатерина Манойло: «Отец смотрит на Запад». Отрывок из дебютного романа

Глава из многослойной истории поиска собственной идентичности Екатерины Манойло

СНОБ
10 самых красивых женщин всех времен и народов 10 самых красивых женщин всех времен и народов

Самые известные красавицы от палеолита до наших дней

Maxim
Очень страшные истории: Очень страшные истории:

Рассказ российской писательницы в жанре хоррора. Осторожно, это очень страшно!

VOICE
Дом для всех Дом для всех

Раритетный стол, русская печка, современное искусство и много цвета

SALON-Interior
Сандвичи, блокчейн и боты: новые схемы бизнеса криптотрейдеров Сандвичи, блокчейн и боты: новые схемы бизнеса криптотрейдеров

Прозрачность криптовалют позволяет трейдерам наживаться на простых людях

Forbes
Религия, алкоголь и наркотики: почему люди с пограничным расстройством ищут себя в них Религия, алкоголь и наркотики: почему люди с пограничным расстройством ищут себя в них

Отрывок из книги «Мы живем на Сатурне» о людях с пограничным расстройством

Psychologies
Полезные свойства сезонных грибов: сытная альтернатива мясу и лучший вариант при похудении Полезные свойства сезонных грибов: сытная альтернатива мясу и лучший вариант при похудении

Какие грибы самые полезные и как они влияют на наше самочувствие

ТехИнсайдер
Счастливый финал Счастливый финал

ОK! побывал на съемочной площадке фильма «Бывшие. Happy End»

OK!
На изящном: история картины «Смерть Сарданапала», или Особенный романтизм Делакруа На изящном: история картины «Смерть Сарданапала», или Особенный романтизм Делакруа

Чем вдохновлялся французский живописец Делакруа, где лежат истоки его романтизма

Правила жизни
Анна Ардова: «Жизнь может начаться в любой момент, когда ты готов ее начать!» Анна Ардова: «Жизнь может начаться в любой момент, когда ты готов ее начать!»

Анна Ардова – о секретах красоты, молодости и оптимизма

Здоровье
Щелчок по носу: как мы растем через кризисы Щелчок по носу: как мы растем через кризисы

О точках роста в кризисных ситуациях рассказывает коуч Оксана Набок

Psychologies

Людмила Касаткина в воспоминаниях своих друзей и коллег

Караван историй

Предлагаем разобраться в этимологии самых популярных идиом

ТехИнсайдер
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
4 модные зимние ошибки, которые больше всего старят женщин после 40 лет: мнение фэшн-эксперта 4 модные зимние ошибки, которые больше всего старят женщин после 40 лет: мнение фэшн-эксперта

Есть предметы гардероба, которые уже отжили свой век

VOICE
Иду на контакт Иду на контакт

6 способов сблизиться с человеком

Лиза
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
Без паники. Как справиться с тревожностью и упадническим настроением Без паники. Как справиться с тревожностью и упадническим настроением

Что такое упадническое состояние, а главное, как от него избавиться

Лиза
5 супермодных моделей осенней обуви, которые тебе могут не подойти — разбираемся почему 5 супермодных моделей осенней обуви, которые тебе могут не подойти — разбираемся почему

С обувными трендами шутки плохи

VOICE
Хитроумный математический трюк: профессор рассказал, как доказать, что 1 = 2 и оставить собеседника в дураках Хитроумный математический трюк: профессор рассказал, как доказать, что 1 = 2 и оставить собеседника в дураках

Возможно, все, что вы знаете о математике, — одна большая и жирная ложь

ТехИнсайдер
Ложь, на место Ложь, на место

Мы живем в мире, отравленном ложью

Men Today
Ада Айнбиндер: «Петр Чайковский: Неугомонный фатум». Новая биография композитора Ада Айнбиндер: «Петр Чайковский: Неугомонный фатум». Новая биография композитора

Книга о жизни Чайковского, основанная на подлинных материалах и документах

СНОБ
Открыть в приложении