Ohnutá grafenová páska, znázorněná šedě, položená naplocho na jinou grafenovou vrstvu. Mezi páskou nahoře a listem dole dochází k plynulé změně úhlu pootočení. V některých místech jsou atomové mřížky obou listů vůči sobě v úhlu 0°, zatímco v jiných jsou vůči sobě pootočeny až o 5°. Kredit: Cory Dean, Columbia University

Magický grafen může být supravodivý jen do 60 K

Magický grafen, tj. dvojvrstva, kde jsou obě vrstvy vůči sobě pootočené o 1,1 stupně, si rozhodně užil své chvíle mediální slávy. Jedná se o uspořádání s mnoha výjimečnými vlastnostmi, prakticky použitelný supravodič se z něj ovšem nestane; alespoň ne bez dalších úprav. Maximální teplota supravodivosti (tj. teplota supravodivého přechodu) magického grafenu je totiž 60 K. K tomuto závěru alespoň dospěli vědci z Cornell University.
Výsledek by to však přesto měl být z hlediska výzkumů supravodivosti přelomový. Došlo se k němu totiž čistě výpočtem/modelováním. Lze si tedy snadno představit, že podobně půjde postupovat i u dalších látek/sloučenin/nanostruktur. Alespoň v první fázi nebude třeba nic syntetizovat (často složitě) ani testovat, teplota supravodivého přechodu „vypadne“ z modelů a simulací. Teprve nadějné molekuly se budou dále zkoumat fyzicky. Plus nadějné molekuly budeme v počítači různě modifikovat a zase zkoumat, co by to mohlo udělat se supravodivostí.
Dvě vrstvy grafenu pootočené vůči sobě o magický úhel jsou mj. výjimečné tím, že přepnutí ze supravodivého stavu na izolant je možné pouhou změnou vnějšího elektrického pole.

J. F. Mendez-Valderrama et al, Low-Energy Optical Sum Rule in Moiré Graphene, Physical Review Letters (2024). DOI: 10.1103/PhysRevLett.133.196501. On arXiv: DOI: 10.48550/arxiv.2312.03819
Zdroj: Cornell University / Phys.org

Poznámka PH: Mimochodem ale (pokud vím) reálně nikdo ještě nepřipravil „magický“ grafen supravodivý při 60 K. Dosažené maximální teploty jsou nižší. V čem je příčina rozdílu? Nepřesnost simulací. Nebo to, že reálný grafen nebude úplně čistý a bez vad ve struktuře, úhel úplně přesně magický…?

Může slábnutí temné energie vnést opět do hry Velký krach?

Před objevem zrychlujícího se rozpínání vesmíru byla ve hře „cyklická“ (v té či oné podobě) …

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *