Вчені змусили графен проводити струм з нульовим опором

shutterstock

Надпровідні матеріали використовуються для створення таких технологій, як машини МРТ, прискорювачі елементарних частинок, і левітуючих поїздів. Графен відомий як один з найміцніших матеріалів на Землі, і його тільки що виявлені надпровідні властивості можуть призвести до цілого ряду перетворень в цих секторах.

Графен Breakthrough

З моменту відкриття цього дивного матеріалу в 2004 році, вчені припустили, що графен може функціонувати в якості надпровідника. Дотримуючись цієї теорії, в 2016 році група японських дослідників вдалося зробити потік електрики через графена без опору. На жаль, вони тільки вдалося зробити це при дуже низькій температурі навколишнього середовища, обмежуючи експеримент.

З тих пір надпровідність тільки було досягнуто за рахунок легування, або шляхом розміщення графен на сверхпроводящем матеріалі, обидва з яких змінюють графен і скомпрометувати результати експерименту.

Проте, дослідники не були готові, щоб теорія йти. Експериментальні результати тільки переконали їх, що вони були на правильному шляху, і що це тільки питання часу, перш ніж вони зможуть активувати то, що вони вважали недіючі надпровідні властивості графена.
Вони мали рацію

Кембриджського університету дослідників тільки що показав значний прорив. Вони виявили, що, шляхом поєднання матеріалу, званого празеодім церій оксид міді (PCCO) з графена, їм вдалося зробити сам графен сверхпроводящим.

"PCCO є оксид з більш широкого класу надпровідних матеріалів під назвою" купрати ". Вона також має добре вивчені електронні властивості, і використовуючи техніку, звану сканирующая і тунельна мікроскопія, дослідники змогли відрізнити надпровідність в PCCO від надпровідності спостерігається в графені, "пояснюють дослідники на сайті університету.

Надпровідність характеризується тим, як електрони взаємодіють визначаються за допомогою вибудовування спінів електронів, як вони йдуть на пари. У PCCO, спарені електрони йдуть стан d-хвилі, де зміщена стан спінового. Коли PCCO поєднувалася з графеном, дослідники виявили, що він дотримувався інший розклад спина: стан р-хвилі. Це означає, що надпровідність виявлена в Кембриджі під керівництвом дослідження в не відрізнялася тільки від PCCO, це також означає, що PCCO був матеріал, необхідний, щоб викликати властиве надпровідність графена.

Що це може означати

Поки не ясно, тип надпровідності був активований, але дослідження наводить на думку, що це форма р-хвиля (надпровідний симетрія, яка має ще належить перевірити, і наявність якого є предметом численних дискусій).

"Якщо р-хвильова надпровідність дійсно створюється в графені, графен може бути використаний в якості каркаса для створення і освоєння цілого нового спектра надпровідних пристроїв для фундаментальних і прикладних досліджень областей. Такі експерименти обов'язково призведе до нової науки за рахунок кращого розуміння р-хвильової надпровідності, і як він поводиться в різних пристроях і установках, "говорить д-р Джейсон Робінсон, який був частиною дослідницької групи.

Додавання надпровідність в список графена примітних властивостей-яка включає в себе як один з найміцніших матеріалів, відомих людині, це дійсно велика справа. Неймовірно міцний матеріал, в якому електрика може протікати легко означає, що графен має потенціал, щоб вступити в нову еру в електроніці, яка визначена більш ефективними, високошвидкісних пристроїв, які працюють на нанорозмірного графена схеми. Це також може значно збільшити зберігання енергії (порядку мільйонів років), а також революціонізувати левітації поїзда.

Список літератури: Phys.org, Кембриджський університет