Fizycy z Massachusetts Institute of Technology odkryli niezwykłą właściwość grafenu, która ma „magię”.
Aby stworzyć „kontrolowany nadprzewodnik”fizycy umieścili grafen między dwiema warstwami azotku boru, dwuwymiarowego materiału izolacyjnego. Środek tej „kanapki” tworzą dwa arkusze grafenu, przy czym górny jest obrócony względem dolnego o „magiczny” kąt 1,1°. Od góry i od dołu pokryty jest warstwami azotku boru. W tym przypadku pierwsza jest wyrównana względem górnej warstwy grafenu, a druga przesunięta o 30°.
Ilustracja urządzenia:ciemnoszary grafen w środku jest umieszczony pomiędzy warstwami azotku boru (niebieskim i fioletowym). Wstawka przedstawia wzory utworzone przez dwuwarstwowy grafen złożony pod „magicznym” kątem. Zdjęcie: Dahlia R. Klein i in., Nature Nanotechnology, MIT News
Naukowcy odkryli, że jeślinapięcia na takiej warstwie grafenu, to skręcony dwuwarstwowy grafen przełączał stany elektroniczne, przechodząc między stanami izolacyjnymi, przewodzącymi i nadprzewodzącymi przy pewnych znanych napięciach.
Naukowcy uzyskali podobne wynikiwcześniej, ale w nowym badaniu fizycy wykazali również, że stan elektronowy utrzymuje się, a nie znika po usunięciu napięcia. Odkryli, że przy pewnym napięciu warstwy grafenu zamieniają się w nadprzewodnik i pozostają nim nawet po wyłączeniu napięcia.
Ten bistabilny efekt sugeruje, że „pstryknięcie palcami” – krótki impuls elektryczny – wystarczy, aby aktywować nadprzewodnictwo w skręconym grafenie.
Dla zdecydowanej większości materiałów, jeśliusuń pole elektryczne, stan elektryczny zniknie. Po raz pierwszy stworzono materiał nadprzewodzący, który można nagle włączać i wyłączać za pomocą elektryczności. To utoruje drogę nowej generacji skręconych nadprzewodzących układów elektronicznych na bazie grafenu.
Pablo Jarillo-Herrero, profesor fizyki w Massachusetts Institute of Technology i współautor badania
Czytaj więcej:
Miecz uważany za fałszywy okazuje się być artefaktem z epoki brązu sprzed 3000 lat
Nowe fragmenty Księgi Umarłych znalezione w Egipcie
Zobacz, jak superjacht wodorowy „przelatuje” nad wodą z prędkością 75 węzłów