Новое исследование ученых Стэнфордского университета предлагает первые убедительные доказательства того, что графеновые слои играют важную роль в этом процессе, открытие, которое может превратить инженерно материалов для наноразмерных электронных устройств.
"Мы долго пытались получить сверхпроводящий графен, но этого не удалось достичь", сказал Шулонг Ян, аспирант Стэнфордского института материалов и энергии наук (Саймс).
Наконец исследователи увидели, как электроны рассеиваются назад и вперед между графена и кальция, взаимодействовать с собственных колебаний в атомной структуры материала и на пары проводить электричество без сопротивления. Они представили свои выводы 20 марта в Nature Communications.
Графит + Кальций
Графен (материал из одноатомного слоя углерода) является самым тонким и самым прочным из известных материалов и отличный проводник электричества. Ученые надеются в конечном итоге использовать его, чтобы сделать очень быстрые транзисторы, датчики и даже прозрачные электроды.
Классический способ сделать графен является пилинг атомно тонкие листы из блока графита, формы чистого углерода, он знаком в качестве грифеля в карандашах. Но ученые могут также изолировать эти углерода листы химически переплетение графит с кристаллами чистого кальция. В результате, интеркалированный графит кальция или CaC6, состоит из чередующихся один атом толстых слоев графена и кальция.
Открытие того, что CaC6 является сверхпроводящий отправился волна волнения: Означает ли это, графен может добавить сверхпроводимость в свой список достижений? Но в почти десяти лет пытается, исследователи не смогли сказать, является ли пришел сверхпроводимость CaC6 от слоя кальция, графеновой слоя или обоих.
Наблюдение сверхпроводящих электронов
"С помощью этой техники, мы можем показать в первый раз, как электроны, живущие на графеновых плоскостей фактически сверхпроводящих", сказал аспирант Джонатан Собота, который проводил эксперименты с Ян. "Слой кальция также делает решающий вклад. Наконец мы думаем, что понимаем сверхпроводящего механизм в данном материале."
Хотя применение сверхпроводящего графена являются туманным, ученые заявили, что он может применяться в ультравысокочастотных аналоговых транзисторах, наноразмерных датчиках и электромеханических устройствах, а также в квантовых вычислительных устройствах.
