物理学者は、高解像度の走査型トンネル顕微鏡と分光法を使用して研究しました
3層グラフェンのアーティストによるレンダリング。画像：PolinaShmatkovaとMargarita Davydova
科学者たちは、以下を使用して超電導ギャップの進化を測定しました。電界をオンまたはオフにするスイッチによって電子が三重層から除去されるためです。超伝導ギャップは、超伝導体内で個々の電子を追加または除去することがいかに難しいかを表す特性である、と著者らは説明する。
超伝導体の電子はペアを形成するには、これらのペアを壊すのにある程度のエネルギーが必要です。結晶格子に対して異なる方向に移動するペアでは異なる場合があります。その結果、「ギャップ」は特定の形状になります。これは、特定のエネルギー量でペアが壊れる確率によって決まります。
超伝導体が存在するのに長い間、ねじれた2層および3層のグラフェン材料の驚くべき新機能は、隣接する電極に電圧を印加するだけで、これらの材料の超伝導をオンにできることです。
Stevan Naj-Perge、カリフォルニア工科大学の物理学者、論文の共著者
科学者たちは、ねじれた3層構造であることを発見しました。グラフェンには、異なる形状の超電導ギャッププロファイルを持つ 2 つの超電導モードがあります。モードの 1 つが BCS に似た理論で説明できる場合、2 つのモードの存在は、超伝導相内で追加の転移が起こっている可能性が高いことを示している、と研究者らは指摘しています。
作品の作者は、数の増加を信じています層は、容易に調整されたままで、超伝導をより信頼できるものにします。この特性は、量子研究やおそらく量子情報処理における超伝導デバイスとして、ねじれた3層グラフェンを使用するためのさまざまな可能性を開きます。
表紙画像：3層グラフェンのトンネル顕微鏡画像。出典：Caltech
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