作者布鲁诺·范·韦恩堡,莱顿大学 样本的LEEM图像
右边的三角形表示低角度的面片
学分:莱顿大学 来自日内瓦和巴塞罗那的莱顿物理学家和国际同事已经证实了使魔角石墨烯超导的机制
这是阐明高温超导性的关键一步,高温超导性是几十年来物理学的核心之谜,可能会带来技术突破
魔角材料形成了一个令人惊讶的最新物理发现
“你拿一片石墨烯,”塞恩·简·范德莫伦说,他指的是由碳原子以六边形图案构成的二维材料,“然后你在它上面再放一层,把后者扭曲1度
这样,你会突然得到一个超导体
" 在温度为1
7开尔文,扭曲双层石墨烯(tbg)无电阻导电
现在,范德莫伦、他的莱顿同事米兰·艾伦和国际同事们终于证实了这些迷人的新超导体背后的机制
在《自然物理》杂志上,他们指出石墨烯的轻微扭曲会导致电子减速到足以相互感应
这使得它们能够形成超导所需的电子对
莫尔图案 这么小的转折怎么会有这么大的不同?这与莫尔条纹有关,莫尔条纹是日常生活中常见的现象
例如,当两个铁丝网栅栏在另一个前面时,人们会观察到更多的暗点和亮点,这是由图案之间不同的重叠造成的
这种云纹图案(从法国云纹到褶皱)通常出现在周期性结构重叠不完全的地方
扭曲的双层石墨烯就是这样一种情况:两个六边形碳晶格之间的相互作用,稍微扭曲,就会产生更大的六边形莫尔图案
通过创造这种新的周期性,电子之间的相互作用发生了变化,产生了这些“慢”电子
在许多论文中,已经测量出超导性的明显迹象,但是慢电子的中间步骤却很难确定
寻找补丁 “你需要有好的样本,”范德莫伦解释了成功的原因
幸运的是,来自巴塞罗那的合著者以制作高质量的样本而闻名
“接下来,你需要知道去哪里找
“即使在好的样品中,正确的扭转角也只能在小块双层石墨烯中实现
范德莫伦的低能电子显微镜(LEEM)和艾伦的扫描隧道显微镜(扫描隧道显微镜)帮助找到了这些碎片
然后,日内瓦的一个小组使用纳米ARPES,一种成像技术,来演示电子的减速
艾伦:“许多团体努力尝试这样做
只有另一个小组成功了,他们有一个平行出版物
" 超敏感探测器 阐明并优化这种类型的超导性也可以带来许多技术应用,从无损能量传输到超灵敏光探测器
事实上,同样在莱顿的米歇尔·德·杜德现在正率先使用这种探测器
范德莫伦:“这是基础工作,但我们也对应用保持警惕
"
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