👩‍🔬 Учёные создали высокотемпературный сверхпроводник из двухслойного графена

Сверхпроводники проводят ток без сопротивления и потерь. Без них не работали бы аппараты МРТ, а сотовые вышки хуже передавали бы сигнал.

Ещё такие материалы используют в поездах на магнитной подушке, экспериментальных термоядерных реакторах и в лабораториях ускорителей частиц высокой энергии. В будущем они помогут создать квантовые компьютеры с огромной вычислительной мощностью.

🥶 Проблема в том, что для получения сверхпроводимости материал сначала нужно охладить до экстремально низкой температуры. Большинство из сверхпроводников переходят в сверхпроводящую фазу при −270 °C — почти как в открытом космосе.

Это сильно ограничивает их применение, ведь для охлаждения нужно дорогое оборудование. Чтобы решить эту проблему, учёные ищут высокотемпературные сверхпроводники.

Исследователи из Нагойского университета разработали MATBG — решётку из двухслойного графена. Оба слоя загнуты примерно на 1,1 градуса.

♒️ Из-за такого угла нарушается вращательная симметрия и формируется симметрия высокого порядка. При изменении температуры в атомной структуре начинаются квантовые флуктуации — учёные сравнивают их с рябью на воде.

Из-за флуктуаций материал переходит в нематическое состояние: электронная структура и симметрия резко меняются.

Если учёным удастся выяснить механизм этого нематического порядка, они смогут разработать и высокотемпературные проводники, которые будут работать без экстремального охлаждения.

🌡 Температура сверхпроводящего перехода MATBG очень низкая (−272°C), но нематическое состояние повышает её на несколько градусов.

По словам учёных, двухслойный графен по поведению напоминает высокотемпературный сверхпроводник на основе железа.

Но у MATBG есть преимущества: пластичность графена позволит применять его там, где другие высокотемпературные проводники из оксидов просто сломаются.

https://messenger.sberbank.ru/sharing/fintech/821529836889