石墨烯扭转“角度”可变超导体


石墨烯扭转“角度”可变超导体



【石墨烯扭转“角度”可变超导体】英国《自然》杂志日前连发两篇物理学重磅论文, 报告了麻省理工学院(MIT)科学家对非常规超导材料的行为的新见解, 这一发现轰动业界, 被称为石墨烯超导的重大进展 。 此类材料已让物理学家困惑达几十年之久, 而最新发现或有助于开发高温超导材料, 用来制作强大的磁体或开发低功耗电子技术 。
根据1957年的超导电性理论, 某些材料能够以零电阻导电 。 然而, 许多材料表现出所谓的非常规超导电性, 无法用该理论解释 。
此次, 美国麻省理工学院科学家帕博罗·加力罗-埃雷拉及其同事发现, 当两层石墨烯以一个“神奇角度”缠扭在一起时, 它们表现出非常规超导电性 。 也就是说, 研究团队在两层石墨烯中发现了新的电子态, 其可以简单实现绝缘体到超导体的转变, 而其属性与铜氧化物(其结构往往难以调整)的高温超导类似 。
这种“神奇角度”的石墨烯除了会形成超导态——来源于电子之间的强吸引作用而产生零电阻, 还会形成另一种电子态 。 在第二篇论文中, 该团队展示了缠扭的双层石墨烯系统会出现一种新的绝缘态——莫特绝缘体态(Mott
Insulator), 这种状态似乎由强大的电子间相互作用推动产生 。
两篇论文所报告的系统, 可以通过改变扭转角度和电场来轻易调整 。 这意味着, 该成果将提供一个全新的二维平台, 以供科学家们理解曾长期困扰物理学界的高温超导电性的起源问题, 并将打开一扇研究非常规超导体的大门, 同时也为全新电学性能的开拓和工程化铺平道路 。

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