Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на
Супертег Наука 2021январь
Наука

Физики выяснили, как превратить чистый графен в сверхпроводник

© Пресс-служба МФТИТак художник представил себе электронный спектр трехмерного аналога графена
Так художник представил себе электронный спектр трехмерного аналога графена
Читать ria.ru в
МОСКВА, 9 ноя – РИА Новости. Российско-германские физики выяснили, что графен можно превратить в сверхпроводник, склеив два листа "нобелевского углерода" и вставив в них определенные чужеродные атомы. Их выводы и первые результаты опытов с подобными материалами были представлены в журнале Science Advances.
Графен представляет собой одиночный слой атомов углерода, соединенных между собой структурой химических связей, напоминающих по своей геометрии структуру пчелиных сот. За создание графена, обладающего уникальными физико-химическими свойствами, работающие в Великобритании выходцы из России Константин Новоселов и Андрей Гейм получили Нобелевскую премию 2010 года по физике.
Не все уникальные свойства графена оказались полезными — к примеру, неожиданным образом оказалось, что графен крайне тяжело превратить в полупроводник, что делает его малопригодным для изготовления электронных приборов, солнечных батарей, лазеров и источников света. Кроме того, графен нельзя растягивать из-за очень высокой хрупкости.
Так художник представил себе бутерброд из графена и одноатомных слоев кальция
Физики нашли способ превратить графен в сверхпроводникАмериканские физики обнаружили, что графен можно превратить в сверхпроводящую материю, изучая свойства "бутербродов" из одноатомных слоев углерода и кальция.
Многие эти проблемы ученые пытаются решить, используя не однослойные, а двухслойные или многослойные "бутерброды" из листов графена. Подобные структуры конструкции иногда имеют крайне необычные свойства. К примеру, полгода назад физики из MIT совершенно случайно создали экзотический "изоляторо-сверхпроводник", склеив под определенным углом два кусочка графена.
Подобные конструкции, как отмечает Варыхалов, можно производить только вручную, что не позволяет использовать "закрученный" графен в качестве основы для будущих высокотемпературных сверхпроводников.
Российско-немецкие физики обнаружили, что подобные манипуляции с листами графена проводить совсем не обязательно для появления внутри них "плоских" энергетических зон, своеобразных квантовых воронок, необходимых для их превращения в сверхпроводник.
Изучая свойства и движение электронов в подобных "бутербродах" из графена при помощи ускорителя частиц, Варыхалов и его команда заметили, что подобные воронки в них возникали даже в тех случаях, если пленки из "нобелевского углерода" не были повернуты на магический угол в 1,1 градуса.
Двумерный магнитный материал, созданный российскими физиками
Физики из России создали абсолютно плоский магнит из кремния
Само по себе это открытие не позволяет создать "комнатный" сверхпроводник, однако его уже сейчас можно использовать для создания транзисторов, почти лишенных токов утечки, от чего страдают однослойные конструкции такого рода.
Вдобавок, дальнейшие опыты авторов статьи показали, что эта плоская энергетическая зона находится относительно близко к тем энергиям, на которых электроны будут двигаться без потери энергии.
Соответственно, добавление небольшого числа примесей на один из листов графена, а также его искривление, превратит подобный "бутерброд" в сверхпроводник. Дальнейшие опыты с графеном, как надеются ученые, помогут им реализовать эту идею уже в ближайшее время.
 
 
 
Лента новостей
0
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала
Запад продолжает "накачивать" Украину оружием, заявил зампостпреда РоссииМедведев поздравил студентов с Татьяниным днем Правительство выделит средства на спутниковую связь для интернетаВ Петербурге введут новые COVID-ограничения для несовершеннолетнихВрач объяснила, почему домашний тест на коронавирус может быть неточнымЧернышенко напомнил о необходимости наращивания новых инженерных кадровНАТО не готова отступиться от основных принципов альянса, заявил генсекНАТО готова обсуждать контроль над вооружениями, заявил СтолтенбергНАТО не будет размещать войска на Украине, заявил СтолтенбергНАТО отправит ответ на предложения по безопасности на этой неделеЧернышенко рассказал о планах обучения школьников языкам программированияСША доставили на Украину противотанковые ракеты Javelin, сообщили СМИДепутат объяснил призыв "ставить к стенке" зоозащитников эмоциямиФедеральные трассы будут обеспечены связью LTE, заявил ЧернышенкоВ Ереване отреагировали на сообщения о втором гражданстве СаркисянаTwitter зарегистрировал личный кабинет на сайте РоскомнадзораПоловина россиян к 2030 году смогут получать услуги по биометрииЧернышенко заявил, что нужно сделать университет местом запуска стартаповВ ЛНР напомнили Киеву о нерешенном вопросе выплаты пенсий в ДонбассеЧернышенко рассказал о путях решения проблемы дефицита IT-специалистов