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石墨烯的超導現象基于電子間的強相互作用

發布時間:2019-8-6 17:07:27      閱讀195

  近日,《Nature》雜志接連發布3篇研究論文,在石墨烯領域引起震蕩。幾個研究團隊分別獨立運用譜學技術對“魔力角”石墨烯的特殊行為進行了闡述。
  自從2018年以來,石墨烯在高溫超導研究領域有了全新發現,為科研工作者提供了新的研究方向。石墨烯如何實現高溫超導的轉變,既是兩個單層石墨烯片以特定的旋轉角度垂直堆疊,電子能夠毫無阻力地運動,實現絕緣體到超導體之間的轉變。

 

 

 

  國外研究團隊在此實驗的基礎上,證實了電子之間的強相互作用在扭曲雙層石墨烯的超導性中占據重要位置。這一發現對于提高電力的傳輸效率和衍生新技術都有積極意義。
  如何解釋超導性的產生?這個謎團讓研究人員著迷,想要一探究竟。石墨烯結構是呈現扁平的蜂窩狀,雙層石墨烯特定角度旋轉,會產生新的電子相互作用,被科學家成為“超導性”。石墨烯的超導性受到高度關注的原因在于,與現有超導性相比,石墨烯自身結構簡單,只包含兩層碳原子,研究難度較低。此外,雙層石墨烯的超導性與傳統超導體似乎截然不同,傳統超導體只能被應用在強力磁場等有限領域。

 

 

 

  研究人員還發現,扭轉的雙層石墨烯中,摩爾晶格的物理結構會產生能量狀態,阻止電子分離,使它們相互產生作用力。這種糾纏狀態是否與其超導性有關聯?目前所發現的所有高溫超導體,都因電子間的相互排斥而產生高度糾纏狀態。電子間的強相互作用似乎是實現高溫超導的關鍵所在。
  國外科研人員想要探尋其中的奧秘,使用掃描隧道顯微鏡對“魔力角”石墨烯層樣品,并通過施加電壓來控制電子數量,從而獲取扭曲雙層石墨烯中電子行為的微觀信息,判斷電子間的強相互作用和糾纏現象。
  來源:新材料網

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