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

В старой коллекции находок из Костёнок нашли три кроманьонских зуба В старой коллекции находок из Костёнок нашли три кроманьонских зуба

Ученые обнаружили три кроманьонских человеческих зуба в Костёнки-1

N+1
Без головной боли и похмелья: 5 идей безалкогольных напитков на Новый год Без головной боли и похмелья: 5 идей безалкогольных напитков на Новый год

Безалкогольные варианты коктейлей для тех, кто предпочитает забыть о похмелье

ТехИнсайдер
Язык и окружающая среда: почему у одних народов больше слов для обозначения любви, а у других – для снега Язык и окружающая среда: почему у одних народов больше слов для обозначения любви, а у других – для снега

Как окружающая среда влияет на словарный запас?

ТехИнсайдер
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
«Болезни Империи. Как пытки рабов и зверства во время войн изменили медицину» «Болезни Империи. Как пытки рабов и зверства во время войн изменили медицину»

Почему во время Крымской войны большинство солдат погибало в госпиталях

N+1
«Исчезнуть — и позволить этому быть»: чему учит новый роман Виктора Пелевина «KGBT+» «Исчезнуть — и позволить этому быть»: чему учит новый роман Виктора Пелевина «KGBT+»

Почему «KGBT+» Виктора Пелевина вышел как нельзя вовремя

Forbes
Быть тем, кто совершил нечто плохое: отрывок из нового романа Салли Руни Быть тем, кто совершил нечто плохое: отрывок из нового романа Салли Руни

Отрывок из нового романа Салли Руни «Прекрасный мир, где же ты»

Forbes
Как перестать мучиться вопросом «Что скажут люди?»: 9 шагов Как перестать мучиться вопросом «Что скажут люди?»: 9 шагов

Как изменить отношение к чужому мнению?

Psychologies
Если из отношений исчез секс: 9 способов пробудить желание Если из отношений исчез секс: 9 способов пробудить желание

Что можно предпринять, если в постели уже очень давно ничего не происходит?

Psychologies
Киберэтика: как общаться в Интернете, чтобы не стать жертвой Киберэтика: как общаться в Интернете, чтобы не стать жертвой

Как не стать жертвой интернет-троллей и что делать, если это произошло

Maxim
7 ошибок при использовании духовки, которые портят и выпечку, и плиту 7 ошибок при использовании духовки, которые портят и выпечку, и плиту

Не можешь подружиться с духовкой? Проверь, не совершаешь ли ты эти ошибки

Лиза
Большие перемены, разбитые мечты и отречение короля: какие предсказания сделал Нострадамус на 2023 год Большие перемены, разбитые мечты и отречение короля: какие предсказания сделал Нострадамус на 2023 год

Ряд пророчеств Нострадамуса относят к 2023 году. Чего же нам ждать?

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

Почему моновина из «цимлянского черного» производят всего несколько виноделен

СНОБ
Ветряки с вертикальной осью оказались эффективнее солнечных батарей в 1,5 раза! Ветряки с вертикальной осью оказались эффективнее солнечных батарей в 1,5 раза!

Новая разработка для улавливания энергии ветра на крыше

ТехИнсайдер
Телескоп Уэбба сфотографировал, как свет звезд двигает огромные облака пыли Телескоп Уэбба сфотографировал, как свет звезд двигает огромные облака пыли

Астрономы изучили нежное прикосновение света к их пыльным юбкам редких звезд

ТехИнсайдер
Что стоит за страхом потерять контроль над собой? Ответ ученых Что стоит за страхом потерять контроль над собой? Ответ ученых

Как страх потерять контроль над собой может помочь в лечении других пациентов

ТехИнсайдер
«Она оказалась не похожа на других»: Кейт Миддлтон очаровала дворецкого будущего короля «Она оказалась не похожа на других»: Кейт Миддлтон очаровала дворецкого будущего короля

Бывший дворецкий рассказал, какой Кейт Миддлтон пришла в королевскую семью

VOICE
Новая страсть миллиардеров: что такое эффективный альтруизм Новая страсть миллиардеров: что такое эффективный альтруизм

Эффективный альтруизм: истоки этого движения, его критика и причины популярности

Forbes
«Он был совсем тяжелым»: Виктор Чайка рассказал о состоянии Бориса Моисеева перед смертью «Он был совсем тяжелым»: Виктор Чайка рассказал о состоянии Бориса Моисеева перед смертью

Виктор Чайка разоткровенничался о последних днях жизни Бориса Моисеева

VOICE
Как жили поэты и писатели Серебряного века в эмиграции: мемуары Ирины Одоевцевой Как жили поэты и писатели Серебряного века в эмиграции: мемуары Ирины Одоевцевой

Ирина Одоевцева — мемуаристка, воссоздавшая повседневность Серебряного века

Forbes
«Выживает самый дружелюбный». Почему мы выбираем добродушных и избегаем агрессии «Выживает самый дружелюбный». Почему мы выбираем добродушных и избегаем агрессии

Глава из книги «Выживает самый дружелюбный» — о выгодной стратегии выживания

N+1
Чем дальше в лес: на что способна косметика с грибами Чем дальше в лес: на что способна косметика с грибами

Самые полезные грибы и бьюти-средства на их основе

Правила жизни
Нам – 20! Нам – 20!

Что изменилось в жизни людей за два последних десятилетия

Добрые советы
«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
Одежда на будущее Одежда на будущее

Меховой дом Re-Look Furs предлагает новый взгляд на мех

Grazia
Приступ инфантилизма: 5 причин, почему мы боимся взрослеть Приступ инфантилизма: 5 причин, почему мы боимся взрослеть

По каким причинам люди боятся взрослеть?

VOICE
Простить себя и принять реальность. Лайфхаки по преодолению кризиса от стоиков Простить себя и принять реальность. Лайфхаки по преодолению кризиса от стоиков

Отрывок из книги «Стоики побеждают» — почему философия стоиков все еще актуальна

Inc.
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
Мы с тобой одной крови: отношения сиблингов как источник травмы Мы с тобой одной крови: отношения сиблингов как источник травмы

Какими могут быть отношения братьев и сестер и как они влияют на взросление?

Psychologies
Как прогрессирует деменция: 4 стадии Как прогрессирует деменция: 4 стадии

Как проявляются разные стадии деменции и как выявить ее приближение

Psychologies
Открыть в приложении