我们比以往任何时候都更接近释放石墨烯的超导能力

科学家们现在比以往任何时候都更接近能够使用作为一个– 以零电阻导电 – 使其可用于开发节能设备、改进医学研究、升级电网等等。

新方法的关键是加热碳化硅（SiC）晶体，本身是超导体，直到硅原子全部蒸发。 这使得两个石墨烯层彼此叠置，在某些条件下，不会产生电流阻力。

类似的双层方法也成功用于将石墨烯转变为超导体今年早些时候。 这里的区别在于，层之间不必小心地形成角度，这应该更容易按比例复制。

从技术上来说，科学家们发现了一种平带电子不会遇到阻力的结构，因此无论其能级如何，它们都可以自由流动。

研究人员之前研究过双层石墨烯，因为它是一种众所周知的半导体。 但这一次，研究人员在这些层中发现了一些以前未被注意到的东西。

“这是一个经过充分研究的系统的受监督财产，”一位研究人员说来自德国亥姆霍兹柏林中心 (HZB) 研究所的德米特里·马尔琴科 (Dmitry Marchenko)。 “以前不知道在如此简单的众所周知的系统中，能带结构中存在平坦区域。”

科学家们确定，石墨烯层之间的相互作用以及碳化硅晶格的影响共同导致了平带的产生。

他们使用了一种特殊的技术，称为角分辨光电子能谱或 ARPES 来确定电子在非常高分辨率下的行为方式。 这是由贝西二号HZB 同步加速器粒子加速器。

另一个要求是达到一定的能级，称为费米能级。 这里测试的两层石墨烯足够接近这一点，研究人员认为可以对其进行调整以相对容易地适应。

“我们可以用很少的参数来预测这种行为，并且可以使用这种机制来控制能带结构，”团队成员之一说道，来自 HZB 的奥利弗·雷德 (Oliver Rader)。

虽然我们之前已经看到石墨烯充当超导体，但这项最新研究使其比以往任何时候都更接近于能够适当扩展并在日常生活中有用的东西。 之前取得的一些成功是通过添加其他金属石墨烯，但在这里它自己完成所有工作。

科学家们表示，该技术也显示出在高温下工作的前景，这与超低温条件不同。之前的努力使石墨烯充当超导体，这是本研究的基础。

石墨烯以其奇妙的工作方式继续给我们带来惊喜：单原子厚的层石墨超薄，但比金刚石更硬，比钢更坚固。 它在各方面都有潜力太阳能到净水。

在其原始状态下，它已经是一种出色的电导体，现在看来我们正在接近导电性的终极目标——这要归功于我们拥有的一些最先进的科学仪器。

该研究发表于科学进步。