Окончателното доказателство на природата: Експериментите разкриват тайните на суперпроводника на „Магическият ъгъл“ на Графен!

Сега нов експеримент в Принстънския университет разкри как този т. Нар. „Магически рог“ от усукан графен на жлъчката може да доведе до свръхпроводимост, а учените от Принстън предоставиха солидни доказателства за това. Изследването им е публикувано в списанието Nature на 31 юли 2019 г.

Има дори име за това поле, „Twistronics“. Част от вълнението е, че материалът е по -лесен за изследване от съществуващите свръхпроводници, тъй като има само два слоя и само един атом, въглерод. Б. Андрей Берневиг, професор по физика, който е специализиран в обяснението на теорията на сложните материали, заяви, че основната характеристика на новия материал е, че това е детската площадка, където хората мислят за физиката през последните 40 години.

Изглежда, че свръхпроводимостта на новия материал работи чрез механизъм, много различен от този на традиционните свръхпроводници. Понастоящем традиционните свръхпроводници се използват в мощни магнити и други ограничени приложения. Новият материал е подобен на медта, високотемпературен свръхпроводник на базата на мед, открит през 80-те години.
Откриването на медта доведе до Нобеловата награда по физика от 1987 г. Новият материал се състои от две парчета от въглерод с дебелина атома, известни като графен. Графен също беше причината за Нобеловата награда по физика за 2010 г. Графенът има плоска клетъчна структура, като телена ограда.
Много прости метали също са свръхпроводящи, но всички високотемпературни свръхпроводници, открити досега, включително мед, са показали силно заплетени състояния, причинени от електрони, отблъскващи се един друг.
Силното взаимодействие между електроните изглежда е ключът към постигането на свръхпроводимост с по -висока температура.
За да разрешат този проблем, изследователите в Принстън използваха сканиращ тунелен микроскоп.
Микроскопът е толкова чувствителен, че може да изобрази отделни атоми на повърхността.
Екипът сканира проби от "вълшебния рог" на усукан графен и контролира броя на електроните, като приложи напрежение върху близките електроди.
Това проучване предоставя микроскопична информация, която изкривява електронното поведение на двуслойния графен, докато повечето други проучвания досега са следили само макроскопска проводимост.
Чрез регулиране на броя на електроните до много ниски или много високи концентрации, електроните се наблюдават да се държат почти независимо, както правят в прости метали.
Въпреки това, когато в системата се открие критичната концентрация на свръхпроводящи електрони, електроните изведнъж показват признаци на силно взаимодействие и заплитане.
При концентрации, където се появява свръхпроводимост, се установява, че нивата на електронната енергия стават изненадващо широко разпространени и тези сигнали потвърждават силни взаимодействия и заплитане.
И все пак, докато тези експерименти отварят вратата за по -нататъшни изследвания, са необходими повече изследвания, за да се разберат подробно видовете заплитане, които се провеждат.
Има много, което не се знае за тези системи и той далеч не е надраскал повърхността на това, което може да се научи чрез експериментално и теоретично моделиране.