La supraconductivité du graphène "magique" peut être activée et désactivée

Des physiciens du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont découvert une propriété inhabituelle du graphène avec une « magie

En plaçant les couches de graphène à certains angles, la supraconductivité peut être activée et désactivée par une impulsion électrique.Cette technologie est adaptée à la création de transistors supraconducteurs ultra-rapides et économes en énergie pour les dispositifs neuromorphiques.

Créer un "supraconducteur contrôlé"des physiciens ont placé du graphène entre deux couches de nitrure de bore, un matériau isolant bidimensionnel. Le centre de ce "sandwich" est formé de deux feuilles de graphène, tandis que la supérieure est tournée par rapport à la inférieure d'un angle "magique" de 1,1°. D'en haut et d'en bas, il est recouvert de couches de nitrure de bore. Dans ce cas, le premier est aligné par rapport à la couche supérieure de graphène, et le second est décalé de 30°.

Illustration de l'appareil :le graphène gris foncé au centre est pris en sandwich entre des couches de nitrure de bore (bleu et violet). L’encart montre des motifs formés de graphène à deux couches pliées selon un angle « magique ». Image : Dahlia R. Klein et al., Nature Nanotechnology, MIT News

Les chercheurs ont constaté que sitension sur une telle couche de graphène, puis le graphène à deux couches torsadées a commuté les états électroniques, passant entre les états isolant, conducteur et supraconducteur à certaines tensions connues.

Des chercheurs ont obtenu des résultats similairesplus tôt, mais dans une nouvelle étude, les physiciens ont également montré que l'état électronique persiste plutôt qu'il ne disparaît après la suppression de la tension. Ils ont découvert qu'à une certaine tension, les couches de graphène se transformaient en supraconducteur et le restaient même après la coupure de la tension.

Cet effet bistable suggère qu'un "claquement de doigts" - une courte impulsion électrique - suffit à activer la supraconductivité dans le graphène torsadé.

Pour la grande majorité des matériaux, sisupprimer le champ électrique, l'état électrique disparaîtra. Pour la première fois, un matériau supraconducteur a été créé qui peut être brusquement activé et désactivé à l'aide d'électricité. Cela ouvrira la voie à une nouvelle génération d'électronique supraconductrice torsadée à base de graphène.

Pablo Jarillo-Herrero, professeur de physique au Massachusetts Institute of Technology et co-auteur de l'étude

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