Hi-Tech

Графен готовится к сверхпроводимости

Чистый углерод может встречаться в разных формах, включая алмаз, графит, нанотрубки, молекулы в форме футбольного мяча или сотовую сетку с шестиугольными клетками, известную как графен. Атомы углерода могут формировать связи самыми разными способами. Возможно, в скором времени это изменится. Этот экзотический, строго двумерный материал прекрасно проводит электричество, но сверхпроводником не является.

Эта полосовая структура предоставляет информацию о том, как переносчики заряда распределяются в квантовомеханически разрешенных состояниях и какие переносчики заряда вообще доступны для транспорта. Ученые из исследовательского центра BESSY II могут сканировать так называемую полосовую структуру образца. Фотоэмиссионная спектроскопия с угловым разрешением (ARPES) в BESSY II позволяет делать такие измерения с чрезвычайно высоким разрешением.

Сверхпроводниковый графен

«Двойной слой графена изучался и ранее, потому что это полупроводник с запрещенной зоной (band gap)», объясняет ученый Андрей Варихалов. С помощью точного анализа полосовой структуры ученые определили область, которую не видели ранее. «Но инструмент ARPES в BESSY II обладает достаточно высоким разрешением, чтобы увидеть плоскую область рядом с запрещенной зоной».

В случае с двухслойным графеном, его уровень энергии всего на 200 миллиэлектронвольт ниже энергии Ферми, но уровень энергии плоской области можно повысить до энергии Ферми за счет легирования чужеродными атомами или подачи внешнего напряжения, так называемого напряжения затвора. Эта плоская зона является предпосылкой для сверхпроводимости, но только если она будет соответствовать так называемой энергии Ферми.

А если повезет, то и в сверхпроводник, работающий при комнатной температуре. Возможно, физики найдут способ превратить этот чудо-материал в сверхпроводник.

Расскажите в нашем чате в Телеграме. Все гениальное просто, не так ли?

Теги
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть