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

Проживание вдалеке от магазинов в детстве повысило риск ожирения в подростковом возрасте Проживание вдалеке от магазинов в детстве повысило риск ожирения в подростковом возрасте

Как ограниченный доступ к продуктам питания связан с развитием ожирения?

N+1
Можно ли с гарантией запомнить важный сон: советы экспертов Можно ли с гарантией запомнить важный сон: советы экспертов

Как запомнить свой сон?

ТехИнсайдер
Камбоджийские рыбаки поймали шесть вымирающих гигантских сомов меньше чем за неделю Камбоджийские рыбаки поймали шесть вымирающих гигантских сомов меньше чем за неделю

Рыбаки из Камбоджи менее чем за неделю поймали шесть гигантских шильбовых сомов

N+1
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
Локальный бизнес: 6 франшиз из регионов, чей бизнес у дома принесет миллионы Локальный бизнес: 6 франшиз из регионов, чей бизнес у дома принесет миллионы

Inс. выбрал интересные локальные проекты из разных городов России

Inc.
Археологи обнаружили в Ставропольском крае захоронение сарматского воина-аристократа Археологи обнаружили в Ставропольском крае захоронение сарматского воина-аристократа

Археологи раскопали крупнейший курган могильника Новозаведенное-V

N+1
4 важных витамина для поддержания хорошей памяти и здоровья мозга! 4 важных витамина для поддержания хорошей памяти и здоровья мозга!

Витамины, которых не хватает вашему организму

ТехИнсайдер
Утром стулья, вечером деньги. Как создать бизнес и продлить жизнь старым вещам Утром стулья, вечером деньги. Как создать бизнес и продлить жизнь старым вещам

Создательницы FChairs — о формате и реставрации мебели

СНОБ
Бада-бум обетованный Бада-бум обетованный

«Пятый элемент» Люка Бессона: утопия, которую мы потеряли

Weekend
Раз и навсегда: как изменилась жизнь подростков за последние 50 лет Раз и навсегда: как изменилась жизнь подростков за последние 50 лет

Как жили дети и подростки, когда не было интернета, а дружба была «навсегда»

СНОБ
Исследовательница из Гарварда назвала 8 типов сложных в работе людей (и как ладить с самыми невыносимыми) Исследовательница из Гарварда назвала 8 типов сложных в работе людей (и как ладить с самыми невыносимыми)

Первый шаг к общению с раздражающими коллегами — знать, с кем вы имеете дело

Inc.
«Неловко вышло!»: Меган Маркл снялась в сцене с оральным сексом в машине «Неловко вышло!»: Меган Маркл снялась в сцене с оральным сексом в машине

Как Меган Маркл начинала карьеру?

VOICE
«Любой переезд — разрыв идентичности»: как помочь ребенку адаптироваться в эмиграции «Любой переезд — разрыв идентичности»: как помочь ребенку адаптироваться в эмиграции

Как помочь ребенку при внезапных и глобальных переменах

Forbes
Либидо, память тела и внутренние установки Либидо, память тела и внутренние установки

Как психика делает секс болезненным

Добрые советы
Гештальт должен быть закрыт: что это значит Гештальт должен быть закрыт: что это значит

Мало кто понимает, в чем суть метода гештальт-терапии. Сейчас объясним!

Psychologies
Александр Фадеев Александр Фадеев

Мы вспомнили об Александре Фадееве, чьих романов сейчас никто не читает

Дилетант
Продукты, которые увеличат продолжительность жизни Продукты, которые увеличат продолжительность жизни

Нут, рыба, зелень и другие продукты, которые продлят вашу жизнь

ТехИнсайдер
«Хватит это терпеть!»: как побороть агрессию партнера «Хватит это терпеть!»: как побороть агрессию партнера

Что делать, если партнер проявляет к вам агрессивное поведение?

Psychologies
7 образов молодой Бьянки Джаггер, которыми она предсказала современные тренды 7 образов молодой Бьянки Джаггер, которыми она предсказала современные тренды

Смелые эксперименты Бьянки Джаггер стали главными трендами нашего времени

VOICE
Хагрид, Джон Китинг и другие: редакция Psychologies — о лучших экранных учителях Хагрид, Джон Китинг и другие: редакция Psychologies — о лучших экранных учителях

Редакторы Psychologies рассказывают о своих любимых экранных педагогах

Psychologies
5 семейных кризисов: как выйти на новый уровень отношений 5 семейных кризисов: как выйти на новый уровень отношений

Можно ли избежать сложных периодов в семье? И что делать, когда они наступают?

Psychologies
«Мы не хотим разрушать свой брак ложью»: в чем опасность свободных отношений? «Мы не хотим разрушать свой брак ложью»: в чем опасность свободных отношений?

Отрывок из книги «Любящая семья: рождение эмоциональной близости»

Psychologies
Самоиндукция в поляритонном конденсате продлила биения его когерентности Самоиндукция в поляритонном конденсате продлила биения его когерентности

Физики обнаружили необычную спиновую динамику экситон-поляритонного конденсата

N+1
Кофе, помаду, вино, кровь, пот и слезы: как отстирать все? Кофе, помаду, вино, кровь, пот и слезы: как отстирать все?

Вооружись серьезными народными средствами и выведи ненавистные пятна!

Maxim
Музыка и мозг Музыка и мозг

Музыка делает детей умнее, эмпатичнее и креативнее

Здоровье
Дом для всех Дом для всех

Раритетный стол, русская печка, современное искусство и много цвета

SALON-Interior
Кто был прототипом Маугли из произведения Киплинга? Дина Саничар — индийский мальчик, танцующий с волками Кто был прототипом Маугли из произведения Киплинга? Дина Саничар — индийский мальчик, танцующий с волками

Можно вытащить человека из джунглей, но джунгли из человека — нет

ТехИнсайдер
5 признаков, что мужчина думает о разрыве и способы это предотвратить (если хочешь) 5 признаков, что мужчина думает о разрыве и способы это предотвратить (если хочешь)

Как понять, теряет ли он на самом деле к тебе интерес?

VOICE
Котлета имени Микояна: каким был фастфуд во времена СССР Котлета имени Микояна: каким был фастфуд во времена СССР

«Отец советской столовой» — так называли министра-долгожителя Анастаса Микояна

VOICE
Почему каждой женщине старше 40 нужно масло для кутикулы: мнение экспертов Почему каждой женщине старше 40 нужно масло для кутикулы: мнение экспертов

Хочешь, чтобы ногти росли быстрее и выглядели здоровыми?

VOICE
Открыть в приложении