Физиците откриват необичайна свръхпроводимост в усукан трислоен графен

Физиците използваха сканираща тунелна микроскопия и спектроскопия с висока разделителна способност за изследване

свръхпроводимост на трислоен графен,усукана под магически ъгъл. Експериментите показват, че свръхпроводимостта в този материал проявява няколко много необичайни свойства, които не могат да бъдат описани с помощта на теорията на BCS.

Изобразяване на художник на трислоен графен. Изображение: Полина Шматкова и Маргарита Давидова

Учените измерват еволюцията на свръхпроводящата празнина, използвайкитъй като електроните се отстраняват от трислоя чрез превключвател, който включва или изключва електрическото поле. Свръхпроводящата празнина е свойство, което описва колко трудно е да се добавят или премахват отделни електрони в свръхпроводник, обясняват авторите.

Тъй като електроните в свръхпроводника се стремят къмза образуване на двойки е необходимо определено количество енергия за разрушаването на тези двойки. Тя може да бъде различна за двойки, движещи се в различни посоки спрямо кристалната решетка. В резултат на това "пролуката" има специфична форма, която се определя от вероятността двойките да бъдат разбити при определено количество енергия.

Въпреки че съществуват свръхпроводнициОт дълго време изненадващо нова характеристика на усуканите двуслойни и трислойни графенови материали е, че свръхпроводимостта в тези материали може да бъде включена чрез просто прилагане на напрежение към съседен електрод.

Stevan Naj-Perge, физик в Caltech, съавтор на статията

Учените са установили, че в усукана трислойнаграфенът има два режима на свръхпроводимост със свръхпроводящи профили на междината с различна форма. Ако един от режимите може да се обясни с теория, донякъде подобна на BCS, тогава наличието на два режима показва, че вероятно има допълнителен преход вътре в свръхпроводящата фаза, отбелязват изследователите. 

Авторите на работата смятат, че нарастването на брояслоевете прави свръхпроводимостта по-надеждна, като същевременно остава лесна за настройка. Това свойство отваря различни възможности за използване на усукан трислоен графен като свръхпроводящи устройства за квантови изследвания и евентуално при обработка на квантова информация.

Изображение на корицата: Изображение от тунелен микроскоп на трислоен графен. Източник: Caltech

Прочетете още:

Основният мит за динозаврите е опроверган: учените разбраха как влечугите превзеха планетата

Преди 350 милиона години на Земята се случи нещо странно: това повлия на обитаемостта

Откриха огромна озонова дупка. Опасно е за 50% от населението на света и е видимо през цялата година.