使石墨烯成為超導體的「魔法角度」可能比先前想像的要寬鬆

2021-01-15 雪寫

俄亥俄州立大學的研究人員與德克薩斯大學、達拉斯科學家和日本國家材料科學研究所合作，發現石墨烯更有可能成為超導體。

「石墨本身就能傳導能量，因為普通金屬是導電的，但直到最近，我們才知道它也可以是超導體，通過製造一個所謂的『魔法角』-在第一層之上扭曲第二層石墨烯，」俄亥俄州立大學(俄亥俄州立大學)的物理學教授、該論文的合著者珍妮·劉(Jeanie Liu)說。「這為更多的研究打開了可能性，看看我們是否能讓這種材料在現實世界中發揮作用。」

與大多數傳統導體不同的是，超導體是一種金屬，可以在沒有電阻的情況下導電，因此不會損失能量

石墨烯作為單層，並不是超導體。然而，麻省理工學院的科學家發表了一項研究，表明如果一片石墨烯放在另一片石墨烯上，並將其層扭曲到一個特定的角度，即他們所說的「魔法角」，石墨烯就可以成為超導體。

科學家們認為，這個神奇的角度在1到1.2度之間-一個非常精確的角度。

「問題是，魔術的角度，它必須有多神奇？」愛米利奧科菲多說，他是劉實驗室的研究生，也是論文的合著者。

俄亥俄州立大學的研究小組發現，魔術的角度似乎沒有原來想像的那麼神奇。他們的工作發現石墨烯層仍然在一個較小的角度，大約0.9度超導。這是一個小的區別，但它可以打開新的實驗的可能性，以研究石墨烯作為一個潛在的超導體在現實世界中。到目前為止，超導在科學實驗室之外是有限的，因為為了超導電力，電線必須保持在極低的溫度。

「這項研究推動了我們對超導體和魔法角度的理解，比理論和先前的實驗預期的要遠一些，」俄亥俄州立大學(俄亥俄州立大學)論文的合著者和物理學教授馬克·博克拉斯(Marc Bockrath)說。

科菲多說：「超導電性可以徹底改變許多行業-輸電線路、通訊線路、交通、火車。」「在扭曲的雙層石墨烯中的超導電性將教我們在更高的溫度下的超導電性，這些溫度對現實世界的應用是有用的。」這就是未來工作的重點。「

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