Исследователи представили новые доказательства того, как графен, свернутый под определенным углом, может стать сверхпроводником, перемещающим электричество без потери энергии.
В обычном металле за проводимость отвечают высокоскоростные электроны. Но структура скрученного двухслойного графена отличается тем, что электроны в ней движутся очень медленно — фактически со скоростью, приближающейся к нулю.
Согласно традиционной теории сверхпроводимости, они не должны проводить электричество, объясняет соавтор исследования Джини Лау, также профессор физики в штате Огайо. Однако ученые использовали «квантовую геометрию», пишут авторы исследования. Они рассмотрели электрон — это не только как частицу, но и волну. Это значит, что у него есть волновые функции.
В итоге, аолученный образец из графена показал сверхпроводимость.
Геометрия квантовых волновых функций в плоских полосах вместе с взаимодействием между электронами приводит к протеканию электрического тока в материале без диссипации, объясняют физики.
«Мы обнаружили, что обычные уравнения могут объяснить примерно 10% обнаруженного нами сигнала сверхпроводимости. Наши экспериментальные измерения показывают, что квантовая геометрия составляет 90% того, что делает это сверхпроводником», — заключают авторы исследования
Пока сверхпроводящие эффекты этого материала можно обнаружить только в экспериментах при экстремально низких температурах.
