استخدم الفيزيائيون الفحص المجهري النفقي والتحليل الطيفي عالي الدقة للدراسة
عرض فنان لثلاث طبقات من الجرافين. الصورة: بولينا شماتكوفا ومارجريتا دافيدوفا
قام العلماء بقياس تطور فجوة التوصيل الفائق باستخدامحيث تتم إزالة الإلكترونات من الطبقة الثلاثية بواسطة مفتاح يعمل على تشغيل المجال الكهربائي أو إيقافه. يوضح المؤلفون أن فجوة الموصلية الفائقة هي خاصية تصف مدى صعوبة إضافة أو إزالة إلكترونات فردية في الموصل الفائق.
لأن الإلكترونات في الموصل الفائق تميل إلى ذلكلتشكيل أزواج ، يتطلب الأمر قدرًا معينًا من الطاقة لكسر هذه الأزواج. يمكن أن يكون مختلفًا بالنسبة للأزواج التي تتحرك في اتجاهات مختلفة بالنسبة للشبكة البلورية. ونتيجة لذلك ، فإن "الفجوة" لها شكل محدد ، والذي يتم تحديده من خلال احتمالية كسر الأزواج عند قدر معين من الطاقة.
على الرغم من وجود الموصلات الفائقةلفترة طويلة ، الميزة الجديدة المدهشة لمواد الجرافين الملتوية المكونة من طبقتين وثلاث طبقات هي أنه يمكن تشغيل الموصلية الفائقة في هذه المواد ببساطة عن طريق تطبيق جهد كهربائي على قطب كهربائي مجاور.
ستيفان ناج بيرج ، عالم فيزياء في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، مؤلف مشارك للورقة
لقد وجد العلماء ذلك في ثلاث طبقات ملتويةيحتوي الجرافين على وضعين للموصلية الفائقة مع تشكيلات فجوة فائقة التوصيل بأشكال مختلفة. إذا كان من الممكن تفسير أحد الأوضاع من خلال نظرية مشابهة إلى حد ما لـ BCS، فإن وجود وضعين يدل على احتمال حدوث تحول إضافي داخل مرحلة التوصيل الفائق، كما يشير الباحثون.
يعتقد مؤلفو العمل أن الزيادة في العددالطبقات تجعل الموصلية الفائقة أكثر موثوقية ، مع الحفاظ على ضبطها بسهولة. تفتح هذه الخاصية إمكانيات مختلفة لاستخدام الجرافين الملتوي ثلاثي الطبقات كأجهزة فائقة التوصيل لأبحاث الكم وربما في معالجة المعلومات الكمومية.
صورة الغلاف: صورة مجهر نفقي لثلاث طبقات من الجرافين. المصدر: معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا
قراءة المزيد:
تم دحض الأسطورة الرئيسية عن الديناصورات: لقد فهم العلماء كيف استولت الزواحف على الكوكب
قبل 350 مليون سنة ، حدث شيء غريب للأرض: لقد أثر على قابلية السكن
وجدت حفرة ضخمة للأوزون. إنه خطير على 50 ٪ من سكان العالم ويمكن رؤيته على مدار السنة.