Ученые нашли способ, как сделать графен суперпроводником

После многолетних исследований ученые США нашли способ сделать графен суперпроводником.

Впервые открытый профессорами университета Манчестера Андре Геймом (Andre Geim) и Константином Новоселовым (Konstatin Novoselov), графен является самым тонким, прочным и наиболее проводимым материалом, который когда-либо был обнаружен.

Обеспечивая прочность в 200 раз выше, по сравнению со сталью, и имея толщину всего лишь один атом, графен имеет огромный потенциал для применения в различных областях, включая ультрабыстрые транзисторы, датчики и даже прозрачные электроды.

Классический способ получения гарфена – отслаивание листов от блока графита толщиной один атом. Однако ученые также могут отделить эти листы графита химическим путем, вплетая в графит кристаллы чистого кальция. В результате получается графит с прослойкой кальция (CaC6), в котором чередуются слои графена и кальция толщиной один атом.

Обнаружение суперпроводимости CaC6 вызвало волну восторга, но последующие десятилетия исследований не дали точного ответа для ученых, является ли суперпроводимость CaC6 благодаря наличию слоя кальция, слоя графена или их обеих.

В настоящее время с помощью луча интенсивного ультрафиолетового света для более глубокого изучения электронной структуры материала, команда из национальной лаборатории SLAC National Accelerator Laboratory департамента энергетики совместно со Стэндфордским университетом обнаружили, что слои графена являются определяющими для суперпроводимых свойств CaC6.

Во время своих исследований ученые увидели, как электроны перемещаются назад и вперед между графеном и кальцием, взаимодействуют со свободными колебаниями в атомной структуре материала и объединяются для проведения электричества без сопротивления.

"Благодаря данной технике мы впервые можем показать как электроны, расположенные на графеновых пластинах, действительно обеспечивают суперпроводимость", сказал аспирант Джонатан Собота (Jonathan Sobota). "Слой кальция также вносит огромный вклад. Я думаю, что, наконец-то, мы поняли, как работает механизм суперпроводимости в данном материале".

Источник новости