联系人:科里迪安和马修Yankowitz
只有一层原子厚的石墨烯材料被誉为奇迹。它不仅是最强的,发现薄的材料,它的特殊能力进行热和电一直在追求创新的能量从电子产品到医学领域。
现在,一个由哥伦比亚大学团队已经开发出一种新方法可以很好地调整相邻层的石墨烯诱导超导、提供新的见解这种二维材料的物理学基础的有趣的特征。
团队的研究本周发表在《科学》杂志上。
“我们的工作表明诱发超导在扭曲的双层石墨烯的新方法,尤其是通过施加压力,”科里迪安说,哥伦比亚大学物理系助理教授和这项研究的主要研究者。“它还提供关键首先确认去年的麻省理工学院(MIT)的结果——双层石墨烯可以展示电子属性当扭曲成一个角度,能促进我们对系统的理解,这对这个新领域的研究是极其重要的。”
科里MagLab院长。
2018年3月,麻省理工学院的研究人员报道了突破性的发现,两个石墨烯层阻力可以导电,而它们之间的扭转角1.1度时,称为“魔角。”
但实现这些神奇的角被证明是困难的。“层内必须扭约十分之一度约为1.1,这是实验挑战,”院长说。“我们发现,非常小的错误对齐可能得到完全不同的结果。”
所以院长和他的同事们,包括来自加州大学的科学家圣芭芭拉》和《国家高磁场实验室,开始测试魔角条件是否能达到更大的旋转。爱游戏体育是什么爱游戏提现客服
”,而不是试图精确地控制角度,我们问我们是否可以改变之间的间隔层,”马修Yankowitz说博士后研究科学家在哥伦比亚的物理系和这项研究的第一作者。“以这种方式扭转角,原则上,变成了一个神奇的角。”
他们研究了样本的扭转角1.3度——仅略大于魔法角但仍然排除了超导足够远。施加压力改变了从金属材料分为绝缘体——电力不能流——或者一个超导体——电流可以通过无电阻,根据材料中电子的数量。
“值得注意的是,通过应用超过10000个大气压的压力我们观察绝缘和超导阶段的出现,”院长说。此外,最高温度的超导发展中观察到石墨烯到目前为止,仅在绝对零度以上3度。”
达到所需的高压诱发超导、团队与全国MagLab紧密合作。爱游戏提现客服
“这工作是一个巨大的技术挑战,”院长说。“捏造的一个最独特的设备后,我们曾经一起工作,然后,我们必须结合低温下,高磁场,和高压,同时测量电反应。把这些结合在一起是一个艰巨的任务,我们真的是一个工作能力向MagLab奇妙的专长。”
“我们很高兴本研究成功的伙伴关系,“MagLab主任格雷格Boebinger说。“MagLab自豪在促进合作研究每年有超过300来自世界各地的研究机构。我们与科里院长特别富有成果的合作,是非常罕见的找到一种“优化”单一设备对超导开关。我们仍然不明白的原因完全在石墨烯工作。”
马太福音Yankowitz。
研究人员认为它可能会进一步提高超导的临界温度在更高的压力。最终的目标是有一天开发一个超导体,在室温条件下可以执行。虽然这可能在石墨烯具有挑战性的,它可以作为实现这一目标的路线图在其他材料。
安德里亚年轻,加州大学圣巴巴拉分校物理系助理教授和这项研究的合作者,说工作显然表明,挤压层扭曲的同样的效果,并提供了一个替代性范式操纵石墨烯的电子性质。
“我们的发现大大放松限制,使它具有挑战性的研究系统,给了我们新的旋钮来控制它,”年轻人说。
院长和年轻现在扭曲和挤压各种atomically-thin材料,希望能找到超导出现在其他二维系统。
“了解“为什么”的发生是一项艰巨挑战,但最终利用这种材料的力量的关键,我们的工作开始解开这个谜团,”院长说。
这项研究是由陆军研究办公室,能源部,戴维和露西尔帕卡德基金会和美国国家科学基金会。爱游戏提现客服
康托尔卡拉,哥伦比亚大学。哥伦比亚大学的故事
