Надпровідність «магічного» графена можна вмикати та вимикати

Фізики з Массачусетського технологічного інституту відкрили незвичайну властивість графена з магічним.

кутом».Якщо розташувати шари графена під певними кутами, надпровідність можна активувати та вимикати електричним імпульсом. Технологія підійде для створення надшвидких енергоефективних надпровідних транзисторів для нейроморфних пристроїв.

Для створення «керованого надпровідника»фізики розташували графен між двома шарами нітриду бору - двомірного ізолюючого матеріалу. Центр цього «сендвіча» утворюють два аркуші графену, при цьому верхній повернути по відношенню до нижнього на «магічний» кут 1,1 °. Зверху та знизу його покривають шари нітриду бору. При цьому перший вирівняний до верхнього шару графену, а другий зміщений на 30°.

Ілюстрація пристрою:темно сірий графен у центрі затиснутий між шарами нітриду бору (синій та фіолетовий). На врізанні візерунки, сформовані двошаровим графеном, згорнутим під магічним кутом. Зображення: Dahlia R. Klein et al., Nature Nanotechnology, MIT News

Дослідники виявили, що якщо податинапруга на такий шар графена, то скручений двошаровий графен перемикав електронні стани, переходячи між ізолюючим, провідним і надпровідним станами при певних відомих напругах.

Подібні результати дослідники отримували іраніше, але у новому дослідженні фізики також показали, що електронний стан зберігається, а не зникає після зняття напруги. Вони виявили, що при певній напрузі шари графена перетворювалися на надпровідник і залишалися ним навіть після того, як вимкнули напругу.

Цей бістабільний ефект передбачає, що для активації надпровідності у скрученому графені достатньо «клацання пальців» — короткого електричного імпульсу.

Для переважної більшості матеріалів, якщоусунути електричне поле, електричний стан зникне. Вперше було створено надпровідний матеріал, який можна різко вмикати та вимикати за допомогою електрики. Це прокладе шлях до нового покоління скрученої надпровідної електроніки на основі графену.

Пабло Харілло-Ерреро, професор фізики Массачусетського технологічного інституту та співавтор дослідження

Читати далі:

Меч, який вважали підробкою, виявився артефактом бронзової доби і йому 3 000 років.

Нові уривки з «Книги Мертвих» знайшли у Єгипті

Подивіться на водневу суперяхту, що «літає» над водою зі швидкістю 75 вузлів