Ученые создали «изолятор-сверхпроводник» на основе графена

Два слоя графена, скрученные под определенным углом, одновременно приобретают изолирующие и сверхпроводящие свойства, между которыми можно легко переключаться.

К такому открытию случайно пришли физики из MIT, опубликовавшие по этому поводу две статьи в журнале Nature.

Как сообщают РИА Новости, в ходе экспериментов ученые наклонили листы графена друг к другу под углом в 1,1 градуса, в результате чего электроны начали двигаться необычным образом. При таком положении атомы начинают очень сильно влиять на то, как движутся носители заряда внутри этого «бутерброда». Конструкция заставляет их или двигаться без потерь энергии, подобно парам электронов в высокотемпературных сверхпроводниках, или образовать непреодолимый барьер для других частиц, который физики называют «изолятором Мотта».

Данное открытие позволит использовать графен в качестве платформы для изучения необычных форм сверхпроводимости, для создания сверхпроводящих транзисторов, которые можно будет легко включать и выключать, превращая их из изолятора в сверхпроводник и наоборот. Это создает массу новых возможностей для создания новых квантовых устройств.

Физики пока не знают, почему это происходит, и надеются, что последующие опыты с графеном помогут им раскрыть эту загадку и понять, как сверхпроводимость графена и его изолирующие свойства связаны между собой.

Графен представляет собой одиночный слой атомов углерода, соединенных между собой структурой химических связей, напоминающих по своей геометрии структуру пчелиных сот. За создание графена, обладающего уникальными физико-химическими свойствами, работающие в Великобритании выходцы из России Константин Новоселов и Андрей Гейм получили Нобелевскую премию 2010 года по физике.