Рассказываем, как углеродные слои меняют законы физики. В 2024 году в области сверхпроводимости — явления, при котором электрический ток течёт без сопротивления — было сделано три выдающихся открытия. Одно из них нарушает привычные представления о физике этого явления. Это событие вызывает большой интерес, так как сверхпроводимость, впервые зафиксированная в 1911 году голландским физиком Хейке Камерлинг-Оннесом, остаётся одной из самых сложных загадок физики. Основной вопрос заключается в том, как электроны, которые по своей природе отталкиваются, могут объединяться в пары. Три новых открытия значительно продвинули понимание сверхпроводимости. Все они связаны с двухмерными материалами — устройствами, состоящими из плоских слоёв атомов. Эти материалы позволяют физикам управлять их свойствами, переключая их между проводимостью, изоляцией и более экзотическими состояниями с помощью электрических полей. В 2018 году учёные из Массачусетского технологического института продемонстрировали, что два слоя графена, сложенные под углом 1,1 градуса (так называемый «магический угол»), могут переходить в сверхпроводящее состояние. В одном из экспериментов учёные из Колумбийского университета использовали TMD, подвергнутый 5-градусному повороту, и наблюдали снижение электрического сопротивления почти до нуля, подтверждая, что материал может становиться сверхпроводящим. Уникальность этого открытия в том, что взаимодействия электронов в таких материалах идут по совершенно новому сценарию, который ранее не наблюдался. Однако самым необычным открытием стало явление, обнаруженное в многослойных устройствах на основе графена. Исследования этого эффекта продолжаются, так как он может открыть совершенно новую область физики. Эти открытия не только подталкивают к созданию новых теорий, но и помогают лучше понять природу сверхпроводимости.SecurityLab.ru