Fyysikot käyttivät tutkimiseen korkearesoluutioisia pyyhkäisytunnelimikroskopiaa ja spektroskopiaa
Taiteilijan tekemä kolmikerroksisesta grafeenista. Kuva: Polina Shmatkova ja Margarita Davydova
Tutkijat mittasivat suprajohtavan aukon kehitystä käyttämälläkun elektronit poistetaan kolmikerroksesta kytkimellä, joka kytkee sähkökentän päälle tai pois. Suprajohtava rako on ominaisuus, joka kuvaa kuinka vaikeaa on lisätä tai poistaa yksittäisiä elektroneja suprajohteessa, kirjoittajat selittävät.
Koska suprajohteen elektronit pyrkivätparien muodostaminen vaatii tietyn määrän energiaa näiden parien rikkomiseen. Se voi olla erilainen pareille, jotka liikkuvat eri suuntiin suhteessa kidehilaan. Tämän seurauksena "raolla" on tietty muoto, jonka määrää todennäköisyys, että parit katkeavat tietyllä energiamäärällä.
Vaikka suprajohteita on olemassaPitkään aikaan kierrettyjen kaksi- ja kolmikerroksisten grafeenimateriaalien yllättävän uusi ominaisuus on, että näiden materiaalien suprajohtavuus voidaan kytkeä päälle yksinkertaisesti syöttämällä jännite viereiseen elektrodiin.
Stevan Naj-Perge, Caltechin fyysikko, paperin toinen kirjoittaja
Tutkijat ovat havainneet, että kierretty kolmikerroksinengrafeenissa on kaksi suprajohtavuustilaa erimuotoisilla suprajohtavilla rakoprofiileilla. Jos jokin moodeista voidaan selittää teorialla, joka on hieman samanlainen kuin BCS, kahden moodin olemassaolo osoittaa, että suprajohtavassa vaiheessa tapahtuu todennäköisesti ylimääräinen siirtymä, tutkijat huomauttavat.
Teoksen kirjoittajat uskovat, että määrä kasvaakerrokset tekevät suprajohtavuudesta luotettavamman, mutta pysyvät helposti viritettävänä. Tämä ominaisuus avaa erilaisia mahdollisuuksia käyttää kierrettyä kolmikerroksista grafeenia suprajohtavina laitteina kvanttitutkimuksessa ja mahdollisesti kvanttiinformaation käsittelyssä.
Kansikuva: Tunnelointimikroskoopin kuva kolmikerroksisesta grafeenista. Lähde: Caltech
Lue lisää:
Päämyytti dinosauruksista on kumottu: tiedemiehet ovat ymmärtäneet, kuinka matelijat valtasivat planeetan
350 miljoonaa vuotta sitten maapallolle tapahtui jotain outoa: se vaikutti asuttavuuteen
Löysin valtavan otsoniaukon. Se on vaarallinen 50 %:lle maailman väestöstä ja näkyy ympäri vuoden.