Створено надпровідний графен

Група вчених з Університету Британської Колумбії (Канада) спільно з колегами з Інституту Макса Планка (Німеччина)виявила надпровідність в покритому літієм монослое графена. Температура переходу в надпровідний стан матеріалу склала 5,9 кельвін. Препринт роботи з’явився в архіві Корнельського університету, коротко про нього можна прочитати в прес-релізі Університету Британської Колумбії.

Зразки графена вирощували на підкладці гексагонального карбіду кремнію(6H-SiC), на який у вакуумі облягали атоми літію. Отриманий зразок досліджували методом фотоелектронної спектроскопії з кутовим дозволом (дозволяє вивчити енергію зон провідності в матеріалі), який показав «уповільнення» електронів по мірі руху по поверхні зразка.За словами авторів, це свідчить про наявність електрон-фононної взаємодії,що приводить до утворення Куперовських пар електронів, відповідальних за надпровідність. Температура переходу в надпровідний стан покритого літієм моношару графіту склала 5,9 кельвін.

Надалі команда планує підтвердити результати шляхом прямого вимірювання втрати електричного опору, а також перевіркою ефекту Мейснера (витіснення магнітного поля з об’єму надпровідника).

Практично одночасно з цією роботою, незалежна група вчених з Університету Сонгюнгванв Південної Кореї виявила ефект надпровідності декількох пов’язаних графенових шарів, також допованих літієм. Виміряна за спостереження ефекту Мейснера температура переходу склала 7,4 кельвін.

Слідом за цією статтею з різницею в один день свої результати опублікувала група з Університету Манчестера, в яку входить нобелівський лауреат Андрій Гейм. На цей раз перехід у надпровідний стан був виявлений в графені, допированном кальцієм (при температурі переходу 6 кельвін).

Можливість перетворення графена в надпровідний матеріал при допуванні літієм вдалося передбачити теоретично в 2012 році. Це було зроблено групою вчених з італійського Університету Аквіла з допомогою комп’ютерного моделювання. При цьому в допированном графіте (який, на відміну від графена,є об’ємним матеріалом)надпровідність була експериментально виявлена ще в 2005 році.

Графен являє собою двовимірну плоску сітку, що складається з атомів вуглецю. Він володіє високою механічною міцністю(на розрив в 200 разів міцніше сталі), а також рекордно високими теплопровідністю і рухливістю носіїв заряду, що робить його перспективним матеріалом для створення наноелектроніки. Експериментальне підтвердження надпровідності графена відкриває нові перспективи використання нанорозмірних квантових пристроїв.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *