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“魔角”石墨烯超流刚度首次测得

2025-02-15 16:31:08 0浏览 收藏

在科技周边实战开发的过程中,我们经常会遇到一些这样那样的问题,然后要卡好半天,等问题解决了才发现原来一些细节知识点还是没有掌握好。今天golang学习网就整理分享《“魔角”石墨烯超流刚度首次测得》,聊聊,希望可以帮助到正在努力赚钱的你。

“魔角”石墨烯超流刚度首次测得

图示:以“魔角”方式堆叠的两层石墨烯,兼具绝缘体和超导体的特性。 图片来源:麻省理工学院

麻省理工学院和哈佛大学的科学家团队取得重大突破,首次在“魔角”石墨烯中直接测量出超流刚度——这一关键指标直接反映材料的超导性能。这是首次在二维材料中实现此类测量,为深入理解“魔角”石墨烯的独特特性奠定了基础。研究成果已发表于《自然》杂志。

众所周知,超导材料中,电子对(库珀对)的移动阻力受多种因素影响,包括电子对密度。2018年,麻省理工学院的巴勃罗·贾里洛-埃雷罗教授团队发现“魔角”石墨烯具备超导性,电子形成库珀对,如同超流体般在材料中无摩擦流动。然而,其超导机制一直未解。

测量“魔角”扭转双层石墨烯(MATBG)的超流刚度面临巨大挑战,关键在于如何将这种极其脆弱的材料完美地与微波谐振器结合。

贾里洛-埃雷罗团队巧妙地解决了这一难题。他们先采用传统方法制备MATBG,将其夹在两层六方氮化硼绝缘层之间,以保护其原子结构和特性。随后,运用特殊技术对MATBG进行精准“切割”,暴露出新鲜的表面。最后,在该表面沉积铝(用于超导量子计算研究的常用材料),形成可靠的超导接触和铝制连接线。

将带有MATBG的铝连接线与更大的铝制微波谐振器连接后,研究人员通过谐振器发送微波信号,并观察谐振频率的偏移量。此偏移量与MATBG的动电感直接相关,进而可以推算出超流刚度。

令人惊讶的是,测得的超流刚度值远高于传统超导理论预测,数值高出10倍!这表明“魔角”石墨烯的超导性主要源于量子几何效应,即电子量子态之间独特的关联方式。

到这里,我们也就讲完了《“魔角”石墨烯超流刚度首次测得》的内容了。个人认为,基础知识的学习和巩固,是为了更好的将其运用到项目中,欢迎关注golang学习网公众号,带你了解更多关于MIT,石墨烯,哈佛的知识点!

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