(blackjack3d/istock)
นักวิทยาศาสตร์อยู่ใกล้มากขึ้นกว่าเดิมที่จะใช้งานได้กราฟีนเป็นตัวนำยิ่งยวด- เพื่อดำเนินการไฟฟ้าด้วยความต้านทานศูนย์ - ทำให้มีประโยชน์สำหรับการพัฒนาอุปกรณ์ประหยัดพลังงานปรับปรุงการวิจัยทางการแพทย์อัพเกรดกริดพลังงานและอื่น ๆ อีกมากมาย
กุญแจสำคัญในวิธีการใหม่คือการให้ความร้อนซิลิกอนคาร์ไบด์(sic) คริสตัลตัวเองเป็นตัวนำยิ่งยวดจนกระทั่งอะตอมซิลิกอนได้ระเหยไปหมด สิ่งนี้ทำให้สองชั้นกราฟีนอยู่ด้านบนของกันและกันในลักษณะที่ในบางสภาวะไม่มีความต้านทานต่อกระแสไฟฟ้า
วิธีการสองชั้นที่คล้ายกันก็ประสบความสำเร็จในการเปลี่ยนกราฟีนเป็นตัวนำยิ่งยวดเมื่อต้นปีนี้- ความแตกต่างที่นี่คือเลเยอร์ไม่จำเป็นต้องทำมุมอย่างระมัดระวังซึ่งควรทำให้ง่ายต่อการทำซ้ำในระดับ
ในทางเทคนิคแล้วนักวิทยาศาสตร์ได้พบไฟล์วงแบนโครงสร้างที่อิเล็กตรอนไม่ได้พบกับความต้านทานดังนั้นพวกเขาจึงสามารถไหลได้อย่างอิสระโดยไม่คำนึงถึงระดับพลังงานของพวกเขา
นักวิจัยเคยศึกษากราฟีนสองชั้นมาก่อนเนื่องจากเป็นเซมิคอนดักเตอร์ที่รู้จักกันดี แต่คราวนี้นักวิจัยเห็นสิ่งที่ไม่มีใครสังเกตเห็นในเลเยอร์
"มันเป็นทรัพย์สินที่ดูแลของระบบที่ได้รับการศึกษาเป็นอย่างดี"นักวิจัยคนหนึ่งกล่าว, Dmitry Marchenko จากสถาบัน Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) ในประเทศเยอรมนี "ก่อนหน้านี้ไม่เป็นที่ทราบแน่ชัดว่ามีพื้นที่แบนในโครงสร้างวงดนตรีในระบบที่รู้จักกันดีเช่นนี้"
นักวิทยาศาสตร์ระบุว่าการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างเลเยอร์กราฟีนรวมถึงผลกระทบของโครงตาข่ายซิลิกอนคาร์ไบด์มีความรับผิดชอบร่วมกันในการสร้างแถบแบน
พวกเขาใช้เทคนิคพิเศษที่เรียกว่าสเปกโทรสโกปีหรือ ARPEs เพื่อพิจารณาว่าอิเล็กตรอนมีพฤติกรรมที่ความละเอียดสูงมากอย่างไร ที่เกิดขึ้นได้โดยBessy IIตัวเร่งอนุภาค Synchrotron ที่ HZB
ข้อกำหนดอื่นสำหรับตัวนำยิ่งยวดกำลังถึงระดับพลังงานที่เรียกว่าระดับพลังงานของ Fermi กราฟีนสองชั้นทดสอบที่นี่ใกล้พอถึงจุดที่นักวิจัยคิดว่ามันอาจถูกปรับแต่งให้พอดีค่อนข้างง่าย
"เราสามารถทำนายพฤติกรรมนี้ด้วยพารามิเตอร์น้อยมากและสามารถใช้กลไกนี้เพื่อควบคุมโครงสร้างวงดนตรี"กล่าวว่าหนึ่งในทีม, Oliver Rader จาก HZB
ในขณะที่เราเคยเห็นกราฟีนทำหน้าที่เป็นตัวนำยิ่งยวดมาก่อนการศึกษาล่าสุดนี้ทำให้ใกล้ชิดกับการเป็นสิ่งที่จะขยายขนาดและมีประโยชน์ในชีวิตประจำวันอย่างเหมาะสม ความสำเร็จก่อนหน้านี้ประสบความสำเร็จโดยเพิ่มโลหะอื่น ๆไปยังกราฟีน แต่ที่นี่มันทำงานทั้งหมดด้วยตัวเอง
นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าเทคนิคนี้แสดงให้เห็นถึงคำสัญญาในการทำงานที่อุณหภูมิสูงเช่นกันซึ่งแตกต่างจากสภาวะอุณหภูมิต่ำพิเศษที่เห็นความพยายามก่อนหน้านี้เพื่อให้กราฟีนทำหน้าที่เป็นตัวนำยิ่งยวดและการวิจัยนี้เป็นไปตาม
กราฟีนยังคงทำให้เราประหลาดใจด้วยวิธีที่ยอดเยี่ยมที่สามารถใช้งานได้: ชั้นหนาของอะตอมกราไฟท์บางเฉียบ แต่ยากกว่าเพชรและแข็งแรงกว่าเหล็ก มันมีศักยภาพในทุกสิ่งจากพลังงานแสงอาทิตย์ถึงการทำให้บริสุทธิ์-
ในสถานะดั้งเดิมมันเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยมอยู่แล้วและตอนนี้ดูเหมือนว่าเราจะใกล้ชิดกับการนำไฟฟ้าสูงสุด - และต้องขอบคุณเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ที่ทันสมัยที่สุดที่เรามี
การวิจัยได้รับการตีพิมพ์ในความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์-
