Физики изучили секрет сверхпроводимости «магического» графена

Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) и и Гарвардского университета разработали новый метод измерения сверхтекучей жесткости. Это важнейшая характеристика сверхпроводимости, которая показывает, насколько легко пары электронов могут двигаться через материал без сопротивления.

Метод проверили на графене с магическим углом — уникальном материале, состоящем из нескольких слоев графена, повернутых друг относительно друга под определенным углом.

Физики обнаружили, что сверхпроводимость в этом материале в десять раз превышает теоретические предсказания. Результаты наблюдения указывают на важную роль в сверхпроводимости в графене квантовой геометрии — особой конфигурации квантовых состояний электронов. Исследование помогает понять физику сверхпроводимости в двумерных материалах.

Для проведения измерений физикам пришлось решить сложную техническую задачу — соединить чрезвычайно тонкий и хрупкий материал с измерительным устройством. Команда разработала технологию, позволяющую создавать идеальный контакт между слоями материала. Метод, описанный в статье в журнале Nature, подойдет и для изучения сверхпроводимости в других двумерных материалах.

Необычные свойства «магического» графена делает этот материал многообещающим строительным блоком для квантовых вычислительных устройств. Измерение сверхтекучей жесткости материала поможет ученым понять физику сверхпроводимости для использования в квантовых компьютерах.