Visiškai naujame ir unikaliame tyrime mokslininkai atrado, kaip visiškai natūraliomis sąlygomis grafeną paversti superlaidininku. MIT mokslininkai nustatė, kad sudėti du grafeno sluoksniai ir sukami „magišku kampu“ („magic angle“ angl. – aut. past.) praleidžia elektronus su nuliniu pasipriešinimu.
Visiškai naujame ir unikaliame tyrime mokslininkai atrado, kaip visiškai natūraliomis sąlygomis grafeną paversti superlaidininku. MIT mokslininkai nustatė, kad sudėti du grafeno sluoksniai ir sukami „magišku kampu“ („magic angle“ angl. – aut. past.) praleidžia elektronus su nuliniu pasipriešinimu.
Tyrėjams beveik atsitiktinai pavyko padaryti šį atradimą. Jie tyrinėjo „magiško kampo“ arba 1,1 laipsnio įtaką grafenui: teorija sako, kad atomai esantys 2D medžiagoje ir esant „magiškam kampui“ turėtų įdomiai paveikti elektronų elgesį, bet mokslininkai iki šiol nežinojo, kaip įdomiai.
Po to, kai mokslininkai taikė nedidelį elektrinį lauką, du grafeno sluoksniai tapo superlaidžiais. Šią savybę parodė ir daugybė pakartotinių eksperimentų. „Mes sukūrėme tai (superlaidų grafeną aut. past.) įvairiuose įrenginiuose ir išmatavome viską kartu su kolegomis. Tai yra kažkas tokio, dėl ko mes esame visiškai įsitikinę“, – „Nature“ teigė Masačusetso technologijos instituto (MIT) fizikas Pablo Jarillo-Herrero.
Du grafeno sluoksniai, kurie yra pasukti „magišku kampu“ (dešinėje pusėje), pademonstravo superlaidininko savybes
©MIT
Jau gana seniai mokslininkai žinojo apie grafeno neįtikėtinas laidumo savybes. Tiesą sakant, dar prieš porą metų mokslininkai pasiekė superlaidumą grafene. Tąkart buvo panaudoti kalcio atomai. Tačiau dabar yra pirmasis kartas, kai pasiekiamas superlaidumas nemodifikuojant pačio grafeno.
Šie fizikai ne tik pasiekė superlaidumą, bet tikėtina, kad galėjo pasiekti ir nepagaunamą ir ypač galingą superlaidumo formą, kuri žinoma kaip „p-banga“ („p-wave“ angl. aut. past.). Žinoma, tai dar reikia patvirtinti, tačiau tokios galimybės egzistavimas yra itin intriguojantis.
Dar viena priežastis kodėl šio tyrimo rezultatai buvo paskelbti dviejuose „Nature“ mokslinio žurnalo straipsniuose yra tai, kad šis superlaidininkas gali veikti kambario temperatūroje. Dauguma superlaidininkų veikia tik esant arti absoliutaus nulio temperatūrai. Tiesą sakant, pati šilčiausia teperatūra, kurioje gali dirbti dabar egzistuojantys superlaidininkai, siekia –140 laipsnių pagal Celsijų. Superlaidininkų aušinimas yra itin nepraktiškas dalykas ne tik platesniam naudojimui, bet ir pakankamai sudėtingas bei brangus.
Superlaidininkai veikiantys kambario temperatūroje gali būti panaudojami bet kurioje srityje, nuo medicinoje taikomų technologijų iki įprastų namų elektros tinklų ir asmeninių elektronikos įrenginių. Akivaizdu, kad grafeną, kaip superlaidininką, būtų galima panaudoti ir žymiai didesniu mastu. Šie tyrimai, kurie tiria nemodifikuoto grafeno superlaidumo savybes, yra pirmieji. Bet jau ir iš pirmųjų tyrimų rezultatų matyti, kad grafeno potencialas yra milžiniškas.
