Sciencemag.cz
Doporučujeme
Supravodivost grafenu na základě vůči sobě pootočených dvojvrstev je zase o krok blíž. Výzkumníci z německé Helmholtz Association publikovali v Science Advances studii navazující na letošní výzkum na MITu. Zde vědci přišli na to, že elektrické vlastnosti grafenu se výrazně změní, pokud na sebe položíme 2 vrstvy tohoto materiálu a pootočíme vůči sobě o „magický úhel“ 1,1 stupně.
Viz také: Grafen jako Mottův izolátor i supravodič
Problém je, že takové uspořádání, které je nutné přesně nastavovat na každém čipu, se nehodí pro průmyslovou výrobu (alespoň prozatím). Thomas Seyller z Technické univerzity v Chemnitzu nyní připravil další vzorky grafenu z karbidu křemíku SiC. Krystaly se zahřívaly, až se atomy křemíku oddělily a na povrchu zůstal grafen, nejprve jedna vrstva a pak druhá. Jsou vůči sobě pootočené, ale leží přitom přesně na sobě.
Na Helmholtz Association pak pomocí synchrotronu Bessy II dokázali metodou úhlově závislé fotoemisní spektroskopie zjistit, že elektrické vlastnosti těchto vzorků nevylučují supravodivost. Energie vodivostního pásu má být pouze o 200 meV pod potřebnou tzv. Fermiho energií (tj. energie, kde podle teorie Bardeen-Cooper-Schrieffer může fungovat supravodivost, elektrony s opačným spinem a momentem hybnosti tvoří Cooperovy páry s vlastnostmi bosonů). Nicméně hodnotu by šlo ovlivnit přidáním dalších atomů do struktury nebo vnějším elektromagnetickým polem.
Za speciální vlastnosti takto vzniklého grafenu prý může výrobní postup, speciální interakce vznikající grafenové vrstvy se zbývajícím karbidem křemíku.
„Extremely flat band in bilayer graphene“ Science Advances (2018). DOI: 10.1126/sciadv.aau0059 , http://advances.sciencemag.org/content/4/11/eaau0059
Zdroj: Eurekalert.org
Poznámky PH:
Neodborník zde bohužel opět naráží na řadu nejasností:
Není jasné, jak eventuální supravodivost závisí na stupni pootočení (to by měla, viz výzkum odkazovaný výše), zda lze pootočení nějak řídit při procesu výroby…?
Onen rozdíl energie závisí zřejmě nějak na teplotě? Výsledkem tedy stejně nemusí být grafen supravodivý za pokojové teploty?
Že by pak přepínám vnějším elektrickým polem mohl vzniknout až „tranzistor“ s jedním režimem v podobě supravodivosti?
