Сверхпроводник на основе графена проигнорировал магнитное поле

3 1140

21 июл

19:14

© REUTERS/Phil Noble

В отличие от других материалов такого рода, он не потерял своих проводящих свойств даже при магнитном поле в 10 тесла

ТАСС, 21 июля. Физики выяснили, что так называемый муаровый графен можно превратить в уникальный сверхпроводник, который не теряет своих свойств, даже попав в сверхмощные магнитные поля. Результаты исследования опубликовал научный журнал Nature

"Наш материал относится к так называемым спин-триплетным сверхпроводникам. С помощью материалов такого рода, например, можно улучшить работу квантовых компьютеров. [Надеемся, что] дальнейшие опыты с трехслойным графеном и другими веществами позволят нам создать подобные сверхпроводники. Это станет большим прорывом в области квантовых вычислений", – считает один из разработчиков, профессор Массачусетского технологического института Пабло Харильо-Эрреро.

Графен – это одиночный слой атомов углерода, которые соединены между собой структурой химических связей, напоминающих структуру пчелиных сот. За получение и изучение первых образцов графена присудили Нобелевскую премию по физике 2010 года – награду получили выходцы из России Константин Новоселов и Андрей Гейм.

В дальнейшем ученые выяснили, что материалы на основе графена отличаются экзотическими свойствами. К примеру, два года назад Харильо-Эрреро и его коллеги случайно превратили графен в экзотический изоляторо-сверхпроводник, склеив два кусочка этого материала под определенным углом (1,1 °) и получив "муаровый" узор.

При таком положении листов графена атомы углерода начинают сильно влиять на то, как внутри всей конструкции движутся электроны. Если повернуть один из листов графена на определенный угол , носители тока начинают двигаться без потерь энергии, подобно парам электронов в сверхпроводниках. При небольших отклонениях от этого угла в результате взаимодействий электронов возникает непреодолимый барьер для других частиц. Вещества, в которых возникает подобное явление, физики называют изоляторами Мотта.

Узнав, что подобные свойства могут отличать двуслойный графен, исследователи в надежде открыть новые разновидности сверхпроводников стали активно изучать аналогичные конструкции из графена и других двумерных материалов. К примеру, недавно выяснилось, что у трехслойного "муарового" графена, один из листов которого повернут относительно других на 1,56 °, свойства еще более необычные. В частности, у него была необычно высокая температура сверхпроводимости, поэтому физики решили детально изучить, как электроны движутся внутри этого материала и как они реагируют на внешние магнитные поля (обычно в их присутствии сверхпроводники) теряют свои свойства.

К удивлению Харильо-Эрреры и его коллег, созданный ими материал вел себя совсем не так, как предсказывает классическая теория сверхпроводимости. В частности, трехслойный графен сохранял сверхпроводящие свойства, даже когда ученые воздействовали на него магнитными полями около 10 тесла. Это примерно в два-три раза выше предела, который могут выдержать остальные сверхпроводники. Как правило, в таких условиях они полностью теряют свои свойства и не восстанавливают их даже после исчезновения магнитного поля.

Поэтому физики считают, что "муаровый" графен – это экзотический сверхпроводник, в котором пары связанных электронов могут занимать не одно, а три разных состояния. Теоретики предсказали существование таких соединений, спин-триплетных сверхпроводников, еще несколько десятилетий назад, однако первые примеры их существования были открыты лишь в 2018 году.

Харильо-Эррера и его коллеги надеются, что дальнейшее изучение подобных свойств у графена откроет дорогу для массового практического применения этой формы сверхпроводников. В частности, их можно будет использовать для создания сверхмощных систем магнитно-резонансной томографии, а также квантовых компьютеров, идеально защищенных от помех.

Источник: https://nauka.tass.ru/nauka/11...

https://cont.ws/@bernardshaw17... - Мошенники начали брать кредиты через Госуслуги от имени россиян!!!

Есть коренное, фундаментальное отличие людей западного мира от русских людей. Чем же конкретно отличаются немцы, бритты и прочие западные люди от русских: https://cont.ws/@bernardshaw17... - Сильное наводнение разрушило миф о немецком порядке

Сказки-мечты, история которых насчитывает тысячи лет уже воплотились в реальной жизни и стали былью. https://cont.ws/@bernardshaw17... - Психовибрационное восприятие Реальности - это вымысел или факт, данный нам в ощущениях? Часть 2

Простые Истины Жизни, но многим неведомые: https://cont.ws/@bernardshaw17... - Старец, благословивший Путина: К 110-летию со дня рождения отца Иоанна (Крестьянкина) – видео

На Украине не транслировали бой Усика

Как следовало ожидать, победа украинского боксёра Александра Усика за звание чемпиона мира, получилась политизированной. Выяснилось, что ни один телеканал на Украине не транслировал бой Усика. ...

Шолохов о Солженицыне

https://colonelcassad.livejournal.com/7091520.html

"У Европы нет шансов в борьбе с Китаем за газ" -начинается активная закупка на зиму.
  • fanC
  • Вчера 21:57
  • В топе

Буквально несколько недель назад прошла информация , что страны Азии в том числе и Китай отказались покупать по нереальным ценам СПГ и плавно переходят на уголь. Но тут оказалось , что Пекин опять нар...

Обсудить
  • :thumbsup:
  • :thumbsup:
  • Круто, что тут скажешь. Жаль не сказано при какой температуре графен превращается в сверхпрводник.