Nova študija je pokazala, da lahko grafen ima več stopenj superprevodnosti

Raziskava, ki je bila izvedena na Tehnološkem inštitutu v Massachusettsu (MIT), je pokazala, da lahko grafeno - ena plast ogljikovih atomov - podpira več različnih stanj superprevodnosti.

Vendar pa je skupina MIT ugotovila, da lahko določene konfiguracije grafena, posebej romboedrski grafen s petim slojem, vzdržujejo in celo povečajo superprevodnost v prisotnosti magnetnih polj.

Raziskava se je osredotočila na romboedrski grafene, naravne strukture v grafitu, ki je sestavljen iz štirih ali petih grafenskih plasti, nameščenih v specifični uredbi. Za razliko od tradicionalnih superprevodnikov, ki ponavadi kažejo eno samo obliko superprevodnosti, ta material gosti več superprevodnih stanj.

Long Ju, fizik na MIT-ju in eden vodilnih raziskovalcev, je poudaril pomen odkritja. "Ljudje bi lahko domnevali, da je to preprost, dolgočasen ogljikov material", je dejal. "Toda ta material lahko kontroliramo s prilagajanjem nekaterih eksperimentalnih" gumbov ", kot so električne napetosti.

Izsledki študije kažejo, da bi romboedrski grafene lahko služil kot platforma za raziskovanje nekonvencionalne superprevodnost. Medtem ko so natančni mehanizmi za obstoj in izboljšanje superprevodnost v magnetnih poljih še vedno nejasni, so raziskovalci zagotovili znatne eksperimentalne podatke za vodenje prihodnjih preiskav. Razumevanje teh pojavov lahko ponudi vpogled v širše načela, ki urejajo superprevodnost in potencialno vodijo k razvoju novih materialov z izboljšanimi lastnostmi.

Raziskavo je izvedla multidisciplinarna ekipa, ki je vključevala znanstvenike MIT in sodelavce iz institucij, kot so Univerza v Baslu v Švici, Državna univerza na Floridi, Univerza na Floridi in Nacionalni inštitut za znanost o materialih na Japonskem.

Romboedrski grafenec je del naraščajočega razreda dvodimenzionalnih materialov, ki kažejo izjemno elektronsko in magnetno vedenje. Ko so plasti grafena postavljene in zavite pod določenimi koti, lahko povzročijo nenavadne kvantne pojave.

Implikacije tega odkritja presegajo akademsko radovednost. Če je mogoče popolnoma razumeti mehanizme, ki temeljijo na stabilnosti superprevodnosti v magnetnih poljih, bi lahko odprli pot za razvoj materialov, ki lahko učinkovito delujejo v okoljih z visokim magnetnim poljem, kot so tisti, ki jih najdemo v pospeševalnikih delcev ali medicinskih napravah za slikanje.

Medtem ko znanstvena skupnost še naprej raziskuje lastnosti rombohedralnega grafena, se bodo nadaljnji poskusi verjetno osredotočili na razjasnitev temeljne fizike, ki stoji za njegovim edinstvenim vedenjem.