Сверхпроводимость запускается в графене под магическим углом
С некоторым тщательным скручиванием и сложением физики Массачусетского технологического института обнаружили новое и экзотическое свойство графена с «магическим углом»: сверхпроводимость, которую можно включать и выключать электрическим импульсом, подобно выключателю света. Открытие может привести к сверхбыстрым, энергоэффективным сверхпроводящим транзисторам для нейроморфных устройств — электроники, предназначенной для работы аналогично быстрому включению/выключению нейронов в человеческом мозгу. Графен под магическим углом относится к очень специфической стопке графена — материалу толщиной в атом, состоящему из атомов углерода, которые связаны в гексагональный узор, напоминающий проволочную сетку. Когда один лист графена укладывается поверх второго листа под точным «магическим» углом, скрученная структура создает слегка смещенный «муаровый» узор или сверхрешетку, которая способна поддерживать множество удивительных электронных свойств.
В 2018 году Пабло Харилло-Эрреро и его группа из Массачусетского технологического института первыми продемонстрировали двухслойный графен, скрученный под магическим углом. Они показали, что новая двухслойная структура может вести себя как изолятор, подобно дереву, при приложении определенного непрерывного электрического поля. Когда они увеличили поле, изолятор внезапно превратился в сверхпроводник, позволяя электронам течь без трения. Это открытие породило «твистонику» — область, изучающую, как определенные электронные свойства возникают в результате скручивания и наслоения двумерных материалов. Исследователи, в том числе Харилло-Эрреро, продолжали обнаруживать удивительные свойства графена с магическим углом, в том числе различные способы переключения материала между различными электронными состояниями. До сих пор такие «переключатели» действовали скорее как диммеры, поскольку исследователи должны постоянно прикладывать электрическое или магнитное поле, чтобы включить сверхпроводимость и поддерживать ее включенной.
Теперь Харилло-Эрреро и его команда показали, что сверхпроводимость в графене под магическим углом может быть включена и поддерживаться коротким импульсом, а не непрерывным электрическим полем. Они обнаружили, что ключом к успеху была комбинация скручивания и укладки. В статье, опубликованной сегодня в Nature Nanotechnology, команда сообщает, что, уложив графен под магическим углом между двумя смещенными слоями нитрида бора — двумерного изолирующего материала — уникальное выравнивание многослойной структуры позволило исследователям включить сверхпроводимость графена. и выключается коротким электрическим импульсом.
«Для подавляющего большинства материалов, если убрать электрическое поле, zzzzip, электрическое состояние исчезнет», — говорит Харилло-Эрреро, профессор физики Массачусетского технологического института имени Сесила и Иды Грин. «Это первый случай, когда был создан сверхпроводящий материал, который можно резко включать и выключать электрически. Это может проложить путь к новому поколению скрученной сверхпроводящей электроники на основе графена». Его соавторами из Массачусетского технологического института являются ведущий автор Далия Кляйн, Ли-Цяо Ся и Дэвид Макнейл, а также Кенджи Ватанабэ и Такаши Танигучи из Национального института материаловедения Японии.
В 2019 году команда Стэнфордского университета обнаружила, что графен под магическим углом можно перевести в ферромагнитное состояние. Ферромагнетики — это материалы, сохраняющие свои магнитные свойства даже в отсутствие внешнего магнитного поля. Исследователи обнаружили, что графен под магическим углом может проявлять ферромагнитные свойства таким образом, что их можно включать и выключать. Это произошло, когда листы графена были уложены между двумя листами нитрида бора так, что кристаллическая структура графена была выровнена по одному из слоев нитрида бора. Расположение напоминало бутерброд с сыром, в котором верхний ломтик хлеба и сыр выровнены, но нижний ломтик хлеба повернут под случайным углом по отношению к верхнему ломтику. Результат заинтриговал группу MIT.
«Мы пытались получить более сильный магнит, выравнивая оба среза», — говорит Харилло-Эрреро. «Вместо этого мы нашли нечто совершенно другое». В своем текущем исследовании команда изготовила сэндвич из тщательно сложенных под углом материалов. «Сыр» сэндвича состоял из графена под магическим углом — двух листов графена, верхний из которых слегка повернут на «магический» угол в 1,1 градуса по отношению к нижнему листу. Над этой структурой они поместили слой нитрида бора, точно выровняв его с верхним листом графена. Наконец, они поместили второй слой нитрида бора ниже всей конструкции и сместили его на 30 градусов по отношению к верхнему слою нитрида бора.
Затем команда измерила электрическое сопротивление слоев графена при подаче напряжения на затвор. Они обнаружили, как и другие, что скрученный двухслойный графен переключал электронные состояния, переходя между изолирующим, проводящим и сверхпроводящим состояниями при определенных известных напряжениях. Чего группа не ожидала, так это того, что каждое электронное состояние сохраняется, а не сразу исчезает после снятия напряжения — свойство, известное как бистабильность. Они обнаружили, что при определенном напряжении слои графена превращались в сверхпроводник и оставались сверхпроводящими даже после того, как исследователи сняли это напряжение.
Этот бистабильный эффект предполагает, что сверхпроводимость может включаться и выключаться короткими электрическими импульсами, а не постоянным электрическим полем, подобно щелчку выключателя. Неясно, что обеспечивает эту переключаемую сверхпроводимость, хотя исследователи подозревают, что это как-то связано с особым расположением скрученного графена к обоим слоям нитрида бора, что обеспечивает сегнетоэлектрическую реакцию системы. (Сегнетоэлектрические материалы проявляют бистабильность в своих электрических свойствах.)
«Обратив внимание на компоновку, вы могли бы добавить еще одну ручку настройки к растущей сложности сверхпроводящих устройств с магическим углом», — говорит Клейн. На данный момент команда рассматривает новый сверхпроводящий переключатель как еще один инструмент, который исследователи могут использовать при разработке материалов для более быстрой, компактной и энергоэффективной электроники.
«Люди пытаются создавать электронные устройства, которые выполняют вычисления способом, вдохновленным мозгом», — говорит Харилло-Эрреро. «В мозгу у нас есть нейроны, которые срабатывают при превышении определенного порога. Точно так же мы нашли способ резкого переключения сверхпроводимости графена под магическим углом сверх определенного порога. Это ключевое свойство в реализации нейроморфных вычислений."
Источник
Последние аномальные новости

Жители острова Пасхи посещали Южную Америку

Загадка образования первых галактик

Загадочный проект 'Синий луч' в действии

Замаскированный НЛО замечен над Португалией

Изучение экзотических звездных явлений

Космический телескоп распутал историю нашей галактики

Марсианский вертолет мог бы стать бортовым геологом

НЛО замечен над Южной Африкой

НЛО летают над атомными электростанциями Индии

Новый троянский астероид нашли на орбите Марса

Обнаружены четыре новых экзотических белых карлика

Понимание коррозии позволяет создавать новые металлы

Сверхмассивная черная дыра не оправдывает ожиданий

Секреты пояса Ван Аллена раскрыты

Стареющие коричневые карлики становятся одинокими

Таинственный свет в небе над Сан-Антонио

Темная материи поможет понять эволюцию галактик

Уфологи могут научить нас политической паранойе

Элитные коммандос захватили НЛО

Японский летчик-истребитель рассказал о НЛО

Бигфут и сасквоч - инопланетные гибриды

Выявили лучшие места в США для обнаружения НЛО

Инопланетяне дали нам план Стоунхенджа

Инопланетяне используют невероятные технологии

Культурная площадь в Розуэлле примет уфо-фестиваль

НЛО вблизи ядерных установок ставят экспертов в тупик

НЛО замечен над поверхностью Луны

Оборона землян будет быстро подавлена инопланетянами

Общественный колледж Портленда предлагает курс по НЛО

Одна из дюжины звезд поедает свои планеты

Официальные лица США ничего не знают о НЛО

Планетологи пытаются оценить толщину льда на Европе

Поиски обломков рейса MH370 дали новую надежду

Пришло время изучить лунные лавовые трубки

Самые паранормальные места в Нью–Йорке

Строительные блоки жизни стабильны в условиях Венеры

Уинстон Черчилль скрывал информацию об НЛО

Уфологи устремились на юг Франции

Фестиваль НЛО пройдет в апреле в Эдинбурге

Шведский архив регистрирует паранормальные явления

Автокресло

Влияние накрутки реакций в Telegram на контентную стратегию. Анализ и рекомендации

Астрофизики дадут подсказку в поисках темной материи

Более 1500 наблюдений НЛО над Великобританией за 4 года

Британский взгляд на внешность инопланетян

В Великобритании замечено почти 2000 наблюдений НЛО

ИИ ChatGPT является очень эффективным инструментом

Как были сделаны татуировки ледяного человека Эци

Как, по мнению британцев, выглядят инопланетяне

Китай может начать атаку на США с Луны

Китай строит ядерный космический двигатель

Люди изменили свои суждения под воздействием ИИ

Наблюдения НЛО в районе Тиссайда

Наблюдения НЛО над Ноттингемширом за последние три года

Намеки на третью планету системе PDS 70

Начались продажи электрических летающих такси

Нашли одну из древнейших звезд

Один астероид создал более 2 млрд вторичных кратеров

Пентагон усердно скрывает информацию об НЛО

Плавающие кристаллы замедляют старение звезд

Планетарная геофизика поможет в поиске инопланетян

Последние наблюдения НЛО в Лестершире

Почему миллиардеры по всему миру строят бункеры

Рентген показал каменного младенца внутри женщины

Робот, который выполнил сальто назад без гидравлики

Сбитый с толку астроном заметил НЛО над Луной

Следующий имплант Neuralink подарит зрение слепым

Собираются создать лунную железную дорогу

Создали импульсный двигатель на водяном топливе

У людей с гаванским синдромом не выявили повреждений мозга

Флотилия НЛО замечена над горой Шаста

Эра ИИ наступит быстрее, чем мы думали

Анализ может привести к изменению парадигмы о НЛО

Более 1500 наблюдений НЛО над Англией за 4 года

В Башкирии заметили падение с неба светящегося шара

Вампиршу XVI века похоронили с кирпичом в зубах

Детей из Зимбабве мучает полтергейст

Екатеринбуржцы увидели НЛО в облаках над городом

Жительница Эдинбурга заметила дискообразный НЛО

Загадка Безумного камня

Йог 22 года медитирует на жутком холоде

Как мы будем с ними разговаривать с инопланетянами

Легендарная подземная школа чернокнижников

Мы увидим полностью созданные ИИ игры через 5-10 лет

Наблюдения НЛО в Англии с 2020 года

Наблюдения НЛО над Мерсисайдом

Наркомана убила статуя Будды

НАСА обнаружит жизнь на Европе к 2030 году

Нечто с длинной шеей попал на камеру наблюдения

НЛО пролетает над поверхностью Луны

НЛО сбили в бразильском городе Пау Гранде

Новые изображения дьявольской кометы

Новые необычные наблюдения НЛО в районе Ковентри

ООН приняла эпохальную резолюцию по ИИ

Полемика вокруг загадочных сферул не утихает

Процедуры отчетности о НЛО и утилизации материалов

Рост числа государственных служащих-роботов

Самые реалистичные сценарии Апокалипсиса

Ужасающее заболевание - синдром лица демона

Что предсказал Нострадамус России

Штаты США, где вы будете похищены инопланетянами

Эволюция мозговых чипов

Бетти Андреассон провела у пришельцев несколько часов

Где в США лучшее место, чтобы увидеть НЛО

Загадочный космонавт Солуэй Ферт

Интерактивная карта НЛО в Великобритании

Истинно верующие атаковали бывшего главу AARO

Историческая уфологическая хроника

Лучшее место для встречи с инопланетянами

Не ждите правды от правительства США о НЛО

Несколько НЛО были замечены над Орегоном

Нефтянник заметил НЛО в форме тарелки

НЛО заметили в штате Миннесота

НЛО над фермой в Орегоне

НЛО украл шесть дней из жизни Трэвиса Уолтона

Офицер полиции Лонни Замора заметил НЛО

Парень заметиил НЛО прежде чем они растворились

Первая трансплантация ГМ-почки свиньи пациенту

Похищение Бетти и Барни Хилл одно из самых странных

Сексуальные эксперименты инопланетян над землянами

Тайна наблюдений НЛО вблизи ядерных объектов

Уфологи терроризируют бывшего директора AARO

Азиатская Зона 51 проводит фестиваль

Астероид изменил форму после удара зонда землян

Вы когда-нибудь сталкивались с инопланетянами в Айдахо

Изменяющий форму НЛО замечен над Бирмингемом

ИИ комментирует теории заговора о Кеннеди

ИИ может заменить умерших близких людей

ИИ становится волком с Уолл-стрит

Масштабная уфо-конференция все ближе

Модель Эбби Клэнси боится инопланетян

Нашли лучшее место для наблюдений НЛО в США

НЛО в форме тарелки парил над нефтяной вышкой

Одержимая женщина помочилась черным

Пациент Neuralink с параличом конечностей играет в шахматы

Похищение в Паскагуле покажут на Netflix

Почему так много людей все еще верят в НЛО

Сверхпроводимости при комнатной температуре не существует

Уфологи собрались у офиса Чака Шумера в Нью-Йорке

Уфологи устремились в тихий город Лимож

Уфологическая неделя на британском ТВ

Я вырос, мучимый злыми демонами, теперь я экзорцист

Быстрые займы онлайн

Аватар никогда не будет лгать или будет

Адмирал ВМС видел секретные файлы об НЛО

Водород обеспечивал энергию при зарождении жизни

Высокоскоростная камера зафиксировала полет НЛО

Добровольцы обнаружили 15 редких активных астероидов

Инопланетяне более чем реальны

Как Земля остается пригодной для жизни

Может ли земная жизнь выжить у красного карлика

Наблюдения НЛО в Арканзасе

Нам следует изучать на неопознанные подводные объекты

Нейтринный фон мог бы многое рассказать нам о Вселенной

Нехватка воды приводит к образованию кругов фей

НЛО замечен над Лас-Вегасом и горой Спирит

Оператор нефтяной вышки заметил НЛО

Опубликована карта активных черных дыр

Песчаные дюны Титана состоят из разбитых маленьких лун

Сколько времени потребуется, чтобы обойти Марс

Таинственные звери Японии. Жуткие ползающие твари

Тайна сознания. Чего может достичь наука

Уфо-конференция стоимостью 160 фунтов за билет

Британский спецназ обнаружил сбитый НЛО

Воспроизвели самую раннюю форму жизни в лаборатории

Где замечали рейс MH370 на картах Google

ИИ представляет угрозу для человечества

Кукла на ветрине пугает покупателей

НЛО - это одно, но НПО представляют реальную угрозу

НЛО представляют явную и настоящую опасность

Новые кадры НЛО являются ключом к разгадке тайны

НПО представляют угрозу

Пентагон продолжает поиски внеземной жизни

Пилоты путают НЛО со спутниками Starlink

Портативные наборы для обнаружения НЛО

Робот пародирует Илона Маска и Дональда Трампа

Секретные материалы газеты Гримсби Телеграф

Сколько НЛО было замечено в Мичигане

Тайна, стоящая за взрывом наблюдений НЛО

Тайны легендарного наблюдения 'Огни Феникса'

Уфологи вызовут НЛО для документального фильма

Что случилось с рейсом MH370

Я скептически отношусь к инопланетным НЛО

Натуральная продукция по уходу за лицом и телом. Основные плюсы

Военный ИИ Пентагон улучшал с помощью StarCraft II

Дементора сняли в небе над Калифорнией

Подписка на новости
Наверх
Яндекс.Метрика