Physiker des Massachusetts Institute of Technology haben eine ungewöhnliche Eigenschaft von Graphen mit „Magie“ entdeckt
Um einen "kontrollierten Supraleiter" zu schaffenPhysiker platzierten Graphen zwischen zwei Schichten aus Bornitrid, einem zweidimensionalen Isoliermaterial. Das Zentrum dieses „Sandwichs“ wird von zwei Graphenschichten gebildet, wobei die obere gegenüber der unteren um einen „magischen“ Winkel von 1,1° gedreht ist. Von oben und unten ist es mit Schichten aus Bornitrid bedeckt. In diesem Fall ist die erste in Bezug auf die obere Graphenschicht ausgerichtet und die zweite um 30° verschoben.
Geräteabbildung:Das dunkelgraue Graphen in der Mitte ist zwischen Schichten aus Bornitrid (blau und lila) eingebettet. Der Einschub zeigt Muster, die durch zweischichtiges Graphen gebildet werden, das in einem „magischen“ Winkel gefaltet ist. Bild: Dahlia R. Klein et al., Nature Nanotechnology, MIT News
Die Forscher fanden heraus, dass wennSpannung auf einer solchen Graphenschicht, dann schaltete das verdrillte zweischichtige Graphen elektronische Zustände und wechselte bei bestimmten bekannten Spannungen zwischen isolierenden, leitenden und supraleitenden Zuständen.
Forscher haben ähnliche Ergebnisse erzieltfrüher, aber in einer neuen Studie haben Physiker auch gezeigt, dass der elektronische Zustand bestehen bleibt und nicht verschwindet, nachdem die Spannung entfernt wurde. Sie fanden heraus, dass sich die Graphenschichten bei einer bestimmten Spannung in einen Supraleiter verwandelten und dies auch nach dem Abschalten der Spannung blieben.
Dieser bistabile Effekt deutet darauf hin, dass ein „Fingerschnippen“ – ein kurzer elektrischer Impuls – ausreicht, um die Supraleitung in verdrilltem Graphen zu aktivieren.
Für die überwiegende Mehrheit der Materialien, wennEntfernen Sie das elektrische Feld, verschwindet der elektrische Zustand. Erstmals wurde ein supraleitendes Material geschaffen, das mit Strom schlagartig ein- und ausgeschaltet werden kann. Dies wird den Weg für eine neue Generation von verdrillter supraleitender Elektronik auf Graphenbasis ebnen.
Pablo Jarillo-Herrero, Professor für Physik am Massachusetts Institute of Technology und Co-Autor der Studie
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