Прорыв в изучении сверхпроводимости графена: неожиданные свойства и космические перспективы

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.
Прорыв в изучении сверхпроводимости графена: неожиданные свойства и космические перспективы
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.


Новое на сайте

20066[b]Фотосинтез в глазах мышей: возможно ли это без превращения в растение?[/b] 20065[b]СПКЯ стало СПМЯ: почему переименование болезни, затрагивающей миллионы женщин, заняло... 20064[b]Почему великая пирамида Гизы пережила все землетрясения за 4500 лет[/b] 20063[b]Генетика Homo erectus: что зубная эмаль рассказала о наших предках[/b] 20062[b]Кости в бухте эребус: что кости моряков Франклина рассказывают спустя полтора века[/b] 20061[b]Крупнейший плавучий ветрогенератор в мире: Китай испытывает установку у берегов... 20060[b]Карие глаза младенца стали индиго после лечения от COVID-19[/b] 20058[b]Почему серебряная чаша с Афиной пролежала в немецком лесу две тысячи лет?[/b] 20057[b]Дыра в атмосфере солнца: вспышка достигла пика и может зажечь полярное сияние[/b] 20056[b]Динго возрастом 950 лет: кто и зачем кормил могилу животного сотни лет?[/b] 20055[b]Томоэ гозэн: женщина-самурай, которая существовала на самом деле[/b] 20054[b]Что видели астронавты «Аполлона-12» над лунным горизонтом?[/b] 20053[b]Восковой блокнот на латыни и шёлковая туалетная бумага: кто посещал средневековый... 20052[b]Хантавирус на борту: 41 человек под наблюдением после рейса MV Hondius[/b]
Ссылка