“魔角”石墨烯被发现具有非常罕见的超导性

“魔角”扭曲三层不仅有一个令人印象深刻的异国情调的名字，它可能是一种特别罕见的类型，根据新的研究？ 一种可以用在从医疗设备到任何地方的产品。

科学家发现，以稍微不同的角度将石墨烯单原子层堆叠在一起可以创造出具有以下特性的新材料：令人兴奋的特性，这导致了最近的发现魔角扭曲三层石墨烯。

现在，同一团队的一项新研究表明，这种材料可能是“自旋三重态”超导体？ 一个不受高磁场影响的？ 这可能使它更加有用。

“这个实验的价值在于它教会了我们基本知识，关于材料如何表现，这样通过吸取的经验教训，我们可以尝试为其他材料设计原理，这些材料更容易制造，也许可以给你更好的超导性，”物理学家巴勃罗·贾里洛-埃雷罗说，来自麻省理工学院（MIT）。

超导材料备受追捧：它们可以在不损失热量的情况下导电，这可能会彻底改变我们的电网、便携式小工具等等？ 如果我们能让它们在正常温度下工作。

通常，超导体中的电子以所谓的方式耦合库珀对？ 每个都有相反的旋转（一个向上，一个向下），在材料中穿行，就像特快列车中相连的乘客一样。

无论如何，这就是传统的自旋单线态配置。 然而，罕见类型的超导体是自旋三重态，这意味着电子具有相同的自旋。 至关重要的是，这意味着高磁场不会使我们想象中的特快列车脱轨，因为两个电子的能量沿相同方向移动。

通过一系列实验，该团队能够证明魔角扭曲三层石墨烯在超过 10 的磁场下仍能表现得像超导体。特斯拉？ 比自旋单线态材料预期高出三倍。

更重要的是，超导性消失，然后随着磁场强度的增加又回来了。

“在自旋单线超导体中，如果你消灭了超导性，它就永远不会回来了？它就永远消失了，”物理学家曹元说来自麻省理工学院。 “在这里，它再次出现。所以这肯定表明这种材料不是自旋单线态。”

案子还没有结案吗？ 需要更多的研究来检查这种特殊类型石墨烯中电子的自旋状态。 但我们可以说的是，早期结果非常有希望，对科学家来说也非常令人兴奋。

自旋三重态超导体可能有用的一个领域是核磁共振扫描：如果这些机器可以在更高的磁场下运行，它们就可以产生更详细的图片。 但目前，该材料仍需要实验室中的超低温才能充当超导体。

这种材料及其稀有特性也显示出未来研究的希望。 实现实用、易于使用的量子计算机的一个关键问题是提高其稳定性？ 某种类型的自旋三重态超导体可以提供帮助。

“我们不知道我们的类型是否属于那种类型，”贾里洛-埃雷罗说。 “但即使不是，这也可以更容易地将三层石墨烯与其他材料结合起来来设计这种超导性。这可能是一个重大突破。但现在还为时过早。”

该研究发表于自然。