Sciencemag.cz
Doporučujeme
Vědci z MITu a Harvardu publikovali v Nature dvě studie, které dokládají další unikátní vlastnosti grafenu: na jednu stranu může fungovat jako supravodič, na stranu druhou se pak může stát totálním izolantem, v němž je pohyb elektronů zcela zablokován.
V minulosti se již podařilo připravit supravodivý grafen tak, že se dotýkal jiného supravodiče (kovu) a jeho vlastnosti „zdědil“ (PH: to je možné? Nebo se tím myslí dotování grafenu kovem?), tentokrát jde ale o první supravodič čistě na bázi uhlíku. Postup byl přitom překvapivě jednoduchý – stačilo položit na sebe dvě vrstvy grafenu a pootočit vůči sobě o 1,1 stupně. Pouze v případě tohoto jediného úhlu vzniknou mezi elektrony v obou vrstvách „silně korelované interakce“ a materiál se pak chová jako tzv. Mottův izolátor (ten je definován tak, že zde elektron-elektronové interakce zcela brání přeskokům elektronů mezi atomy). Když se pak ale přidá vnější zdroj elektronů, ty přes materiál tečou bez odporu. Stačí přitom úhel natočení změnit jen o 0,2 stupně a veškerá fyzikální kouzla jsou pryč.
Vedoucí jednoho z výzkumných týmů Pablo Jarillo-Herrero z MITu uvádí, že tranzistor přepínaný mezi supravodičem a Mottovým izolátorem by mohl najít uplatnění např. pro kvantové aplikace.
Mottovy izolátory se pro vytváření vysokoteplotních supravodičů používaly už v minulosti. Připojením kyslíku k materiálu se již dříve podařilo dosáhnout supravodivosti při 100 K. Právě odtud se inspirovali i autoři nového výzkumu, pouze namísto pomocí kyslíku měnili elektrické vlastnosti materiálu přímo přidáním dodatečných elektronů. Ačkoliv experimenty probíhaly za teplot blízkých absolutní nule, podle vědců dává grafen naději na dosažení supravodivosti i za pokojové teploty.
Zdroj: Phys.org a další
Poznámka PH: Nerozumím tomu „přidávání dalších elektronů“. Když se zapojí Mottův izolátor do obvodu, jedná se přece vždy o zdroj dodatečných elektronů?
