Исследователи разработали двумерное графеновое устройство, которое может легко переключаться между фазами сверхпроводящего и изолирующего материала.
Ранее ученые наблюдали в устройстве из трехслойного графена свойств изолятора Мотта, когда оно перестает проводить электричество при падении температуры на несколько сотен градусов ниже нуля, несмотря на предсказания классической теории проводимости. Они предполагали, что переход к сверхпроводимости может спровоцировать добавление электронов или положительных зарядов. Однако физики из Стэнфордского университета добились этого другим способом.
Они изготовили устройство из слоев графена толщиной в три атома, зажатых между двумерным нитридом бора. Из-за различия структур материалов, на их стыке образуется муаровкая сверхрешетка. Как только устройство охладили до температуры 4 К исследователи воздействовали на него диапазоном электрических напряжений. Как и ожидалось, вертикальное поле стабилизировало электроны, заставляя их оставаться на месте, что превратило его в изолятор Мотта.
Затем они применили более высокое напряжение. К удовольствию команды, это привело к тому, что электроны начали перемещаться, а устройство проводить электричество без потерь или сопротивления, став сверхпроводником. Они связывают этот переход с сверхрешеткой муара, которая увеличила взаимодействие между заряженными частицами.
Исследование не только позволит физикам изучать взаимодействие между атомами и электронами в экзотических новых сверхпроводящих материалах, но открывает путь к созданию крошечных двумерных транзисторов для микроэлектроники будущего.
Напомним, что ранее команда индийских ученых заявила об изобретении материала, который становится сверхпроводником при 13 °С и нормальном давлении.
Для развития канала, нам важна Ваша поддержка, подписывайтесь на канал и ставьте лайки.