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

Узкий таз защитил от артрита колена и опущения органов Узкий таз защитил от артрита колена и опущения органов

Широкий таз облегчает деторождение, но добавляет других проблем со здоровьем

N+1
Вадим Фефилов: «Тени Мали». Продолжение романа «Клинки капитана Бенфики» Вадим Фефилов: «Тени Мали». Продолжение романа «Клинки капитана Бенфики»

Отрывок из продолжения романа о приключениях капитана Бенфики

СНОБ
Медоуказчики привели людей к змеям по ошибке Медоуказчики привели людей к змеям по ошибке

Орнитологи выяснили, почему большие медоуказчики иногда направляют людей к змеям

N+1
Грусть, ревность и тревога: как пережить разлуку и сохранить отношения на расстоянии Грусть, ревность и тревога: как пережить разлуку и сохранить отношения на расстоянии

Как пережить внезапную разлуку с партнером?

Forbes
Вместо похода к психологу: 4 домашних дела, которые помогут успокоить нервы Вместо похода к психологу: 4 домашних дела, которые помогут успокоить нервы

Как снизить уровень стресса и снять тревогу в домашних условиях?

ТехИнсайдер
Может ли солнечная буря оставить всю Землю без интернета? Может ли солнечная буря оставить всю Землю без интернета?

Какой мощности нужна солнечная буря, чтобы вырубить всю Сеть на Земле

ТехИнсайдер
«Не могу это переварить». Как стресс влияет на пищеварение «Не могу это переварить». Как стресс влияет на пищеварение

В расстройстве может быть не только психика, но и желудок с кишечником

СНОБ
Когда появилась строевая подготовка и почему ею до сих пор занимаются в современной армии Когда появилась строевая подготовка и почему ею до сих пор занимаются в современной армии

«Если вы такие умные, то почему строем не ходите?»

VOICE
«Взрослая дочь больше не хочет со мной общаться»: как вернуть доверительные отношения? «Взрослая дочь больше не хочет со мной общаться»: как вернуть доверительные отношения?

Что делать, если чувствуете, как между вами и детьми возникла пропасть?

Psychologies
Бесконечное пианино: музыкальная история дома Пастернака в Переделкино. Эссе Ляли Кандауровой Бесконечное пианино: музыкальная история дома Пастернака в Переделкино. Эссе Ляли Кандауровой

«Ты можешь восстановить звуки? Партитуру звуков этого места»

Правила жизни
«Госсмех: сталинизм и комическое» «Госсмех: сталинизм и комическое»

«Госсмех: сталинизм и комическое»: какими были юмор и сатира в сталинскую эпоху

N+1
Свежее дыхание гарантировано! Как сделать простое травяное средство для полоскания рта Свежее дыхание гарантировано! Как сделать простое травяное средство для полоскания рта

Это жидкость для полоскания рта очистит зубы и десны от налета

ТехИнсайдер
Елизавета II: долг как смысл жизни Елизавета II: долг как смысл жизни

Елизавета II с самого начала твердо знала, что у нее нет возможности ошибиться

Караван историй
Выбросить нельзя использовать Выбросить нельзя использовать

Как снизить объемы уничтожения просроченных продуктов питания

Агроинвестор
Витамины, которые стоит принимать при менопаузе Витамины, которые стоит принимать при менопаузе

Как подготовиться к менопаузе?

Лиза
«Сижу одна в лесу без телефона». Истории людей, которые ненавидят свой день рождения «Сижу одна в лесу без телефона». Истории людей, которые ненавидят свой день рождения

День рождения не всегда бывает приятным праздником...

Лиза
«Я не мог остановиться»: история трагедии в Амитивилле, о которой сняли столько фильмов ужасов «Я не мог остановиться»: история трагедии в Амитивилле, о которой сняли столько фильмов ужасов

Рональд Джозеф Дефео-младший убил отца, мать, двух сестер и двух братьев

VOICE
Счастливая судьба Леонида Куравлева. О великом русском актере вспоминает его сын Василий Куравлев Счастливая судьба Леонида Куравлева. О великом русском актере вспоминает его сын Василий Куравлев

Кого бы ни играл, эти роли любили миллионы зрителей — искренне, всей душой

Коллекция. Караван историй
Очень страшные истории: Очень страшные истории:

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

VOICE
Как распознать депрессию и как жить, когда ничего не радует? Совет психолога Как распознать депрессию и как жить, когда ничего не радует? Совет психолога

Как распознать в ощущении ангедонии депрессивный эпизод?

Правила жизни
Очень страшные истории: Очень страшные истории:

Отрывок из книги "Малахитовый лес" о поселке, способном изменять судьбы

VOICE
Навязчивые мысли: почему они появляются и как с ними бороться Навязчивые мысли: почему они появляются и как с ними бороться

Что происходит, когда наши мысли выходят из-под контроля, и как с ними бороться

ТехИнсайдер
«День психологической разгрузки»: проверьте, нужен ли вам внеплановый выходной «День психологической разгрузки»: проверьте, нужен ли вам внеплановый выходной

День психологической разгрузки может понадобиться каждому из нас

Psychologies
С тобой плохо, без тебя еще хуже С тобой плохо, без тебя еще хуже

Как распознать зависимые отношения и выбраться из них

Лиза
Что будет с кожей, если отказаться от сахара, соли и алкоголя Что будет с кожей, если отказаться от сахара, соли и алкоголя

Стоит ли забыть про привычное питание ради красоты?

Лиза
Как перестать сравнивать себя с коллегами и победить синдром самозванца — личный опыт топ-менеджера Microsoft Как перестать сравнивать себя с коллегами и победить синдром самозванца — личный опыт топ-менеджера Microsoft

Крис Капоссела рассказал о том, как он перестал сравнивать себя с другими

Inc.
Эта самодельная зубная паста спасет ваши зубы! Эта самодельная зубная паста спасет ваши зубы!

Как сделать реминерализующую пасту своими руками

ТехИнсайдер
Чистый дом и собака: как совместить несовместимое Чистый дом и собака: как совместить несовместимое

Проверенные способы, как, живя с собакой, содержать дом в чистоте

ТехИнсайдер
Зачем ехать: Дельта Волги Зачем ехать: Дельта Волги

Как провести уик-энд в Астраханской области?

СНОБ
5 продуктов, которые сделают ваши нервы крепче 5 продуктов, которые сделают ваши нервы крепче

Как помочь организму справиться со стрессом и сезонными переменами?

Psychologies
Открыть в приложении