多层石墨烯的超导特征

发布时间：2023-11-08 10:37:48 所属栏目：外闻来源：互联网

导读： 　　说到奇怪的物质，我们就会想到石墨烯。不理解它的特质不仅是科学的难题之一，也是一个很有潜力的新技术的方向。来自奥地利科学技术研究所（ISTA）和魏茨曼科学研究所的一组研究人员研究

　　说到奇怪的物质，我们就会想到石墨烯。不理解它的特质不仅是科学的难题之一，也是一个很有潜力的新技术的方向。来自奥地利科学技术研究所（ISTA）和魏茨曼科学研究所的一组研究人员研究了当他们将四张纸堆叠在一起时会发生什么，以及这如何导致新形式的奇异超导性。

　　想象一下，一块只有一层原子厚的材料——不到百万分之一毫米。虽然这听起来很奇妙，但这种材料是存在的：它被称为石墨烯，它是由蜂窝排列的碳原子制成的。2004年首次合成，然后很快被誉为具有奇妙特性的物质，科学家们仍在努力理解它。

　　相互连通的二维金属蜂窝晶格中的四个独立的碳原子片紧紧地堆叠在一起，每个碳原子相对于下面的相邻碳原子连续不断地向左移动。顶层移动得如此之多，以至于其结构再次与底层对齐。

　　“多层石墨烯具有许多有前途的特性，从广泛可调的带结构和特殊的光学特性到新形式的超导性 -这意味着能够在没有电阻的情况下传导电流，在我们的理论模型中，我们正在继续研究多层石墨烯，并正在研究不同石墨烯片层层叠的各种可能排列。在那里，我们发现了创造所谓的拓扑超导性的新可能性。在他们的研究中，研究人员在计算机上模拟了当你以某些方式堆叠几层石墨烯片时会发生什么。

　　“这就像一场大型选美比赛，在堆叠的石墨烯片的不同配置之间找到最好的，”Serbyn补充道。“在其中，我们正在研究在多层石墨烯中移动的电子如何表现。根据不同层石墨烯如何相互移动以及有多少层，蜂窝晶格中碳原子的带正电荷的核为它们周围的电子创造了不同的环境。带负电荷的电子被原子核吸引并相互排斥。“我们首先研究现实模型，只考虑单个电子与石墨烯的原子核相互作用。一旦我们找到了一个有前途的方法，我们就增加了许多电子之间更复杂的相互作用，通过这种方法，研究人员证实了拓扑超导的奇异形式的发生。

　　这种理论研究为未来的实验奠定了基础，这些实验将在实验室中创建模拟的石墨烯系统，以查看它们是否真的像预测的那样。“我们的工作帮助实验人员设计新的设置，而不必尝试石墨烯层的每种配置，”Ghazaryan说。“现在，理论研究将继续进行，而实验将给我们来自大自然的反馈。

　　虽然石墨烯已经慢慢地在研究和技术中得到了应用，例如碳纳米管，但它作为电的拓扑超导体的潜力才刚刚开始被理解。我们希望有一天能够在量子力学水平上充分描述这种材料，无论是对物质基本特征的科学探究的内在价值还是石墨烯的许多潜在应用。我们的目标是开发一种可以在室温下工作的新型超导材料，这种材料的电阻率可以达到纳米级，并且具有极高的导电性。

（编辑：云计算网_泰州站长网）

【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容!