Zephyrnet-logo

Magische hoek maakt grafeen tegelijkertijd supergeleidend en isolerend

Datum:

Grafeen wordt steeds vreemder. Ingenieurs van ETH Zürich zijn er nu in geslaagd om het uitstekende materiaal zo aan te passen dat sommige delen van een vlok een elektrische isolator kunnen zijn, terwijl andere gebieden fungeren als een supergeleider, op slechts nanometer afstand. Het team demonstreerde de doorbraak door elektronische componenten van grafeen te maken.

Ondanks al zijn superkrachten is grafeen bedrieglijk eenvoudig: het is een tweedimensionaal vel van verknoopte koolstofatomen. Maar dat maakt het een uitstekend geleider van elektriciteit en warmte, en zijn Super sterk en flexibel opstarten.

Maar in 2018 ontdekte een MIT-team een ​​bizarre nieuwe rimpel in het verhaal. Door twee lagen grafeen op elkaar te stapelen en ze vervolgens tot precies 1.06 graden uit elkaar te draaien, werd het materiaal isolerend - totdat een bepaalde spanning werd aangelegd, waarna het plotseling overging naar supergeleidend.

Bekend als 'magic angle twisted bilayer graphene', bleek deze specifieke vorm van het materiaal later een voorheen onzichtbare vorm van magnetisme, en in een andere studie ontdekten de onderzoekers dat de effecten waren beter uitgesproken als er meer vellen werden gestapeld.

In de nieuwe studie hebben de onderzoekers van de ETH Zürich aangetoond dat ze een enkele vlok van dit grafeen in zowel een isolator als een supergeleider kunnen veranderen. tegelijkertijd, met verschillende secties die verschillende eigenschappen vertonen op slechts nanometer afstand.

Het team demonstreerde de nieuwe grafeentechniek door Josephson-juncties te maken, apparaten waarbij twee supergeleiders worden gescheiden door een ultradunne isolator
Het team demonstreerde de nieuwe grafeentechniek door Josephson-juncties te maken, apparaten waarbij twee supergeleiders worden gescheiden door een ultradunne isolator

ETH Zürich / F. de Vries

Om het grafeen zijn geleidbaarheid te laten veranderen, past het team verschillende spanningen toe op verschillende gebieden. Daarbij zijn ze erin geslaagd Josephson-juncties te creëren, elektronische componenten die bestaan ​​uit twee supergeleiders gescheiden door een dunne isolator. Een klein deel van de stroom zal over de isolator springen, dankzij de eigenaardigheid van kwantumtunneling.

Normaal gesproken worden deze verbindingen gemaakt met verschillende materialen, maar de onderzoekers waren in staat om er een te bouwen op een enkele vlok grafeen. Vervolgens is het team van plan om een ​​meer geavanceerde component te maken, een supergeleidend kwantuminterface-apparaat (SQUID) genaamd, dat bestaat uit twee verbonden Josephson-knooppunten in een ringvorm. Deze kunnen handig zijn bij het bouwen quantum computers.

Het onderzoek werd gepubliceerd in het tijdschrift Natuur Nanotechnologie.

Bron: ETH Zurich

Coinsmart. Beste Bitcoin-beurs in Europa
Bron: https://newatlas.com/electronics/magic-angle-graphene-superconductor-insulator/

spot_img

Laatste intelligentie

spot_img