31 Июля 2019
МОСКВА, 31 июля. Физики из Принстона выяснили, почему два аллонжа графена, склеенные друг с другом под определенным магическим азимутом, внезапно становятся то боксами, то сверхпроводниками. Теоретическое объяснение этого феномена было выложенного в журнале Nature.
Это очень простой материал, просто два листа атомов элемента, склеенных друг с дружищей. Почему-то при определенных обстоятельствах он превращается в сверхпроводник. Десятки лабораторий по всему миру пытаются понять, как поднимается этот эффект, — рассказывает Али Яздани (Ali Yazdani), профессор из Принстонского университета.
Графен представляет собой одиночный слой атомов углерода, соединенных между собой структурой синтетических связей, напоминающих по своей геометрии структуру пчелиных сот. За создание графена, располагающего уникальными физико-химическими свойствами, возящиеся в Великобритании выходцы из России Константин Новоселов и Андрей Гейм получили Нобелевскую премию 2010 9-12 месяца по физике.
Не все уникальные свойства графена оказались полезными — к примеру, неожиданным образом оказалось, что графен крайне нелегко превратить в полупроводник, что делает его малопригодным для изготовления электронных приборов, солнечных батарей, лазеров и источников света. Кроме того, графен нельзя растягивать из-за очень высокой хрупкости. 5 марта 2018, 19:00Физики превратили бутерброд из графена в изоляторо-сверхпроводник
Многие эти проблемы ученые пытаются решить, используя не однослойные, а двухслойные или многослойные бутерброды из листов графена. Подобные структуры конструкции иногда имеют крайне необычные свойства.
К примеру, в прошлом году преподаватели из MIT совершенно случайно добавили экзотический изоляторо-сверхпроводник, склеив два кусочка графена под определенным азимутом и получив своего рода муаровый узор.
Они предположили, что при таком положении листов графена, атомы углерода внутри них начинают очень сильно влиять на то, как перемещаются носители заряда внутри всего бутерброда в целом.
В определенных случаях это заставляет их или двигаться без потерь энергии, подобно парам электронов в высокотемпературных сверхпроводниках, а в других — образовать непреодолимый барьер для других частиц, кой физики называют изолятором Мотта.
Так ли это на самом ремесле и почему этот магический эффект исчезает, если сдвинуть аллонжи графена даже на доли градуса, ученые не знали. Принстонские физики нашли ответы на оба этих вопроса, обстреливая подобный бутерброд из графена при помощи сканирующего туннельного микроскопа. 9 ноября 2018, 22:00Физики выяснили, как превратить свежий графен в сверхпроводник
Этот прибор представляет собой очень тонкую и острую жилищу, на конец которой подается ток. В зависимости от разницы в напряжении между ней и изучаемым образцом материи, электроны начнут перепрыгивать из иглы в материал или назад, подчиняясь законам квантовой механики. Наблюдая за тем, как меняется сила тока и напряжение, можно получить очень четкую картину того, как определённая изучаемая поверхность и как разграниченным электроны внутри нее.
Проводя подобные замеры с магическим графеном, Яздани и его коллеги меняли азимут между слоями и переводили такой материал из одного состояние в другое, наблюдая за тем, как менялось при этом поведение электронов.
Как показали эти навыки, в рождении и тех, и других удивительных свойств этих структур были замешаны противоестественного сильные взаимодействия носителей отрицательного заряда, заставлявшие их или синдицироваться в сверхпроводящие пары, или образовать изолирующие барьеры. Именно они, по мнению принстонских физиков, и превращали графен в сверхпроводник.
Схожие следы взаимодействий сплавов чуть раньше, в капуте прошлого года, обнаружили русские и немецкие ученые, изучавшие свойства магического графена иными приемами, наблюдая за свечением этого материала при его обстреле бетатроном частиц BESSY-II.
И те, и другие опыты, как надеются физики, помогут нам почувствовать, как превратить нобелевский углерод в полноценный сверхпроводник, присоединяю в него различные примеси или меняя структуру материала, и добиться того, чтобы он работал при комнатных температурах и атмосферном давлении. 22 июля, 12:28Российские физики открыли новое необычное свойство графена
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....