Дослідники активують приховані надпровідні властивості графену

Якби метали були учнями, то графен був би настирливо обдарованою дитиною, яка сидить на першій парті і бездоганно відповідає на кожне питання, а всі інші дивляться на неї із заздрістю і роздратуванням. Диво-матеріал з, здавалося б, необмеженими можливостями застосування, графен є надміцним, ультратонким – і потенційно може робити все, від допомоги у виявленні клітин до надання нам можливості робити кращі фотографії.

Тепер, як і будь-який надздібний, вартий своїх електронів, він має ще один підтверджений навик: Давно передбачувана здатність працювати як надпровідник, що означає, що електричний струм протікає через нього з нульовим опором.

У новій статті, опублікованій в журналі Nature Communications, дослідники з Кембриджського університету Великої Британії описують, як можна активувати надпровідні властивості графену, з’єднавши його з матеріалом під назвою празеодим-церієвий оксид міді (PCCO).

• Чому ШІ ніколи не буде правити світом
• Ця надрозумна технологія може знизити тепловиділення процесора на 150
• Чи могли найдавніші будівельні блоки життя прибути з космосу?

Вперше дослідникам вдалося зробити графен надпровідником без необхідності змінювати його, наприклад, шляхом допінгу атомами кальцію, як у попередньому дослідженні. Хоча для цього експерименту графен був поєднаний з PCCO, дослідники змогли чітко розрізнити надпровідність PCCO і графена, завдяки “спіновим станам” електронів. У випадку з PCCO цей спіновий стан є так званим “d-хвильовим станом”, в той час як дослідники проекту вважають, що графен може демонструвати рідкісну “p-хвильову” форму.

Надпровідники вже давно використовуються для створення великих магнітних полів для таких пристроїв, як МРТ-сканери. Однак у довгостроковій перспективі вони пропонують ще більш захоплюючу можливість: необмежену енергію. Це тому, що вони не потребують постійного підживлення струмом.

“Одного разу ми мріємо змусити ваш комп’ютер або ваш iPhone працювати без розсіювання енергії”, – сказав молодший науковий співробітник Анджело Ді Бернардо, один з авторів статті, в інтерв’ю виданню Digital Trends. “Ви просто зарядите його один раз, а потім зможете забути про необхідність заряджати його знову протягом усього терміну служби”.

На даний момент проблема полягає в тому, що такі надпровідники працюють тільки при надзвичайно низьких температурах, набагато нижче нуля. Хоча матеріал PCCO, який використовувався в цьому експерименті, також був охолоджений до дуже низької температури, є надія, що в майбутньому можна буде вибирати альтернативні матеріали, які можуть бути ближчими до кімнатної температури.

Доктор Ді Бернардо описав нам цю роботу як “фундаментальне відкриття, а не те, що матиме практичне застосування в короткостроковій перспективі”. Проте він сказав, що воно може запропонувати безліч можливих варіантів використання, зокрема, для живлення квантових комп’ютерів.

Попереду ще багато роботи, щоб розвинути це відкриття, але є надія, що цей прорив стане важливим поворотним моментом у нашій здатності розробляти пристрої молекулярної електроніки з новими функціональними можливостями на основі надпровідного графену.

Рекомендації редакції

• Майбутні чіпи можуть бути в 10 разів швидшими, і все завдяки графену
• Кремній, стережись – дослідники знайшли майбутнє напівпровідників
• Екологізація за допомогою мікропроцесорного комп’ютера, що працює на водоростях
• Космічний телескоп Джеймса Вебба повністю вирівняний і робить чіткі знімки
• Дослідник Джеймс Вебб про те, як телескоп буде досліджувати атмосфери екзопланет

Source: digitaltrends.com