El grafeno es una lámina de carbono atómica simple con una red de panal hexagonal. Los electrones en el grafeno toman un estado electrónico especial llamado cono de Dirac donde se comportan como si no tuvieran masa. Esto les permite fluir a muy alta velocidad, lo que da grafenoun nivel muy alto de conductividad eléctrica
Esto es significativo porque los electrones sin masa que fluyen sin resistencia en el grafeno podrían conducir a la realización de un dispositivo nano electrónico de alta velocidad.
El equipo colaborativo de la Universidad de Tohoku y la Universidad de Tokio ha desarrollado un método para cultivar grafeno de alta calidad en un cristal de carburo de silicio SiC controlando el número de láminas de grafeno. El equipo fabricó grafeno bicapa con este método y luego lo insertóátomos de calcio Ca entre las dos capas de grafeno como un sándwich.
Midieron la conductividad eléctrica con el método de micro sonda de cuatro puntos y descubrieron que la resistividad eléctrica cae rápidamente a alrededor de 4 K -269 ° C, lo que indica una aparición de superconductividad.
El equipo también descubrió que ni el grafeno bicapa genuino ni el grafeno bicapa intercalado con litio muestran superconductividad, lo que indica que la superconductividad es impulsada por la transferencia de electrones de los átomos de Ca a las láminas de grafeno.
Se espera que el éxito en la fabricación de grafeno superconductor tenga un gran impacto en las investigaciones básicas y aplicadas del grafeno.
Actualmente no está claro qué fenómeno ocurre cuando los electrones de Dirac sin masa se vuelven superconductores sin resistencia. Pero según los últimos resultados del estudio, más investigaciones experimentales y teóricas ayudarían a desentrañar las propiedades del grafeno superconductor.
La temperatura de transición superconductora Tc observada en este estudio en grafeno bicapa intercalado con Ca todavía es baja 4 K. Esto lleva a estudios adicionales sobre formas de aumentar la Tc, por ejemplo, reemplazando Ca con otros metales y aleaciones, ocambiando el número de láminas de grafeno
Desde el punto de vista de la aplicación, los últimos resultados allanan el camino para un mayor desarrollo de dispositivos nano superconductores de ultra alta velocidad, como un dispositivo de computación cuántica, que utiliza grafeno superconductor en su circuito integrado.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Tohoku . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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