En ny superleder har dukket opp - dette er en vridd tolags grafen

Forskere har foreslått tolagsgrafen (MATBG) som en potensiell superleder. MATBG har to

grafenlag er ordnet i et bikakegitter. De er bøyd ca. 1,1°.

Superledere er materialer som lederelektrisk strøm med praktisk talt ingen elektrisk motstand. Denne evnen gjør dem ekstremt interessante og attraktive for en rekke bruksområder, som strømkabler, elektriske motorer og generatorer, samt kraftige elektromagneter som kan brukes til MR-avbildning og magnetiske levitasjonstog.

En vinkel på 1,1° fører til brudd på rotasjonensymmetrier, i stedet dannes en høyordens symmetri - SU (4). Når temperaturen endres i systemet, begynner fluktuasjoner, som ligner på krusninger på vann, bare de oppstår i atomstrukturen. Svingninger fører til en skarp endring i den elektroniske strukturen og symmetribrudd. Denne rotasjonssymmetribruddet kalles også den nematiske tilstanden og er nært knyttet til de superledende egenskapene til andre materialer.

I sitt arbeid bruker professor Kontani og Dr. Onari teoretiske metoder for å bedre forstå hvordan kilden til denne nematiske tilstanden fungerer i MATBG.

Vi vet den høye temperaturensuperledning kan oppstå på grunn av nematiske fluktuasjoner i høyt korrelerte elektroniske systemer. For eksempel i jernbaserte superledere. Hvis vi finner ut mekanismen og opprinnelsen til denne nematiske orden, kan vi utvikle superledere med høyere temperatur.

Seiichiro Onari fra Institutt for fysikk, Nagoya University

Temperatur på vridd superledende overgangtolags grafen er svært lavt og utgjør -272 °C. Men ved hjelp av en nematisk tilstand kan den økes med flere grader. Resultatene viser også at MATBG oppfører seg som en høytemperaturjernbasert superleder, men den har også noen uvanlige egenskaper. For eksempel produserer den totale ladesløyfestrømmen et magnetisk felt i dalpolarisasjonstilstanden, mens sløyfestrømmen kanselleres av hver dal i nematisk tilstand.

I tillegg kan plastisiteten til grafen også brukes til å utvide de praktiske anvendelsene til disse superlederne.

Les mer:

Forskere har bevist at den sjette utryddelsen er "lansert" på jorden

Er standardmodellen for fysikk ikke lenger relevant? Det viktigste med det nye arbeidet til forskere ved kollideren

Hviterussisk fysiker som jobber med kvanteinternett: dette er det første skrittet mot teleportering