Сверхпроводимость, позволяющая материалам проводить электрический ток без сопротивления, может совершить революцию в технологиях. От сверхбыстрых компьютеров до поездов на магнитной подушке, способных развивать скорость звука — потенциальные применения впечатляют. Однако главным препятствием остаются экстремально низкие температуры, необходимые для работы существующих сверхпроводников.
Новые исследования слоистого графена, проведенные группами ученых под руководством Кин Чун Фонга и Абхишека Банерджи, раскрыли удивительные свойства этого материала. Графен, представляющий собой одноатомный слой углерода в форме «пчелиной соты», при определенном повороте слоев относительно друг друга демонстрирует необычное сверхпроводящее поведение.
Эксперименты с двух- и трехслойным графеном столкнулись с серьезными техническими трудностями. Из-за малых размеров графеновых «хлопьев» традиционные методы измерения давали слишком слабые сигналы. Ученым пришлось разработать новую методику, основанную на воздействии микроволн и точном контроле температуры.
Результаты оказались поразительными. В двухслойном графене сверхпроводящий ток проявил неожиданно высокую кинетическую индуктивность, что противоречило существующим теориям. Исследователи связали это явление с квантовой геометрией волновых функций электронов. Трехслойный графен продемонстрировал поведение, схожее с высокотемпературными сверхпроводниками.
Особый интерес представляет космическое применение графеновых сверхпроводников. Мэри Крейдел работает над созданием детекторов частиц для космических аппаратов, где малый вес и габариты имеют критическое значение. Использование графена может существенно улучшить характеристики таких устройств.
История проекта примечательна случайной встречей Кин Чун Фонга и Абхишека Банерджи за ужином, где они обнаружили, что независимо пришли к одинаковым результатам в оценке кинетической индуктивности. Это совпадение подтвердило достоверность их открытий.
Исследования продолжаются, охватывая и другие двумерные материалы толщиной в несколько атомов. Ученые полагают, что понимание необычных свойств слоистого графена может стать ключом к созданию сверхпроводников, работающих при комнатной температуре, что откроет новую эру в технологическом развитии.
Изображение носит иллюстративный характер
Новые исследования слоистого графена, проведенные группами ученых под руководством Кин Чун Фонга и Абхишека Банерджи, раскрыли удивительные свойства этого материала. Графен, представляющий собой одноатомный слой углерода в форме «пчелиной соты», при определенном повороте слоев относительно друг друга демонстрирует необычное сверхпроводящее поведение.
Эксперименты с двух- и трехслойным графеном столкнулись с серьезными техническими трудностями. Из-за малых размеров графеновых «хлопьев» традиционные методы измерения давали слишком слабые сигналы. Ученым пришлось разработать новую методику, основанную на воздействии микроволн и точном контроле температуры.
Результаты оказались поразительными. В двухслойном графене сверхпроводящий ток проявил неожиданно высокую кинетическую индуктивность, что противоречило существующим теориям. Исследователи связали это явление с квантовой геометрией волновых функций электронов. Трехслойный графен продемонстрировал поведение, схожее с высокотемпературными сверхпроводниками.
Особый интерес представляет космическое применение графеновых сверхпроводников. Мэри Крейдел работает над созданием детекторов частиц для космических аппаратов, где малый вес и габариты имеют критическое значение. Использование графена может существенно улучшить характеристики таких устройств.
История проекта примечательна случайной встречей Кин Чун Фонга и Абхишека Банерджи за ужином, где они обнаружили, что независимо пришли к одинаковым результатам в оценке кинетической индуктивности. Это совпадение подтвердило достоверность их открытий.
Исследования продолжаются, охватывая и другие двумерные материалы толщиной в несколько атомов. Ученые полагают, что понимание необычных свойств слоистого графена может стать ключом к созданию сверхпроводников, работающих при комнатной температуре, что откроет новую эру в технологическом развитии.
