日本研究人员找到了一种制造“神奇材料”的方法超导——这意味着电流可以零电阻流过它。 这种新特性为石墨烯本已令人印象深刻的属性增添了新的属性，例如它比钢更坚固，比钻石更坚硬，并且具有令人难以置信的柔韧性。
但即使对于石墨烯来说，这也是一件大事，因为当电流可以无阻力地流动时，它可以导致电子设备的效率显着提高，更不用说电源线了。 目前，能源公司正在失去大约 7% 的能量由于电网中的电阻而产生热量。
别太兴奋了，石墨烯超导性的演示是在超冷的 -269 摄氏度下进行的，所以我们不会很快用石墨烯制造电源线。
但什么是令人兴奋的是，这项研究表明石墨烯可用于构建纳米尺寸的高速电子设备。 想象一下，依靠微型石墨烯电路的计算机可以节省多少电力，这些电路能够使电子四处移动，而不会将能量浪费为热量。
对于那些还不熟悉石墨烯的人来说，这种材料是一层单原子厚的石墨（构成铅笔的材料），由排列成六边形蜂窝图案的碳原子组成。
石墨烯内部的电子已经非常特殊，因为它们能够呈现一种称为狄拉克锥的特殊状态，在这种状态下它们的行为就好像没有质量一样。 这使得它们速度非常快，但尽管石墨烯是一种非常高效的导体，但它并不是一种 ,这是一种需要零阻力的状态。
现在，来自东北大学和东京大学的一个团队通过制造两片石墨烯片并在它们之间插入钙原子，成功实现了超导——有点像钙三明治，石墨烯充当面包。
高桥隆
这些石墨烯片生长在碳化硅晶体（上图中的 SiC 基板）上，团队能够证明，当温度达到 4 开尔文（-269 摄氏度）左右时，材料的导电率会迅速提高滴 - 超导性的明确指示。
超导性通常依赖于电子不像通常那样相互排斥，而是配对，这样它们就可以毫不费力地流过材料。 正如你可以想象的那样，当这种情况发生在一种电子已经表现得像没有质量的材料中时，科学家们会非常兴奋。
“这很重要，因为石墨烯中没有质量流动且没有阻力的电子可能会导致最终高速纳米电子设备的实现，”东北大学解释道。
就在去年研究人员能够通过在石墨烯上涂上锂来使其具有超导性，但日本团队现在已经成功实现了同样的目标，同时保持了材料的原始状态。
他们还证明，当石墨烯双层单独存在时，或者当石墨烯双层被锂包裹时，超导性不会发生，这表明钙原子对该过程很重要 - 尽管研究人员承认他们仍然不知道知道石墨烯中发生了什么现象来实现超导，所以还有更多的工作要做。
但如果他们能弄清楚发生了什么，他们也许能够调整这个过程，并找到一种方法在更高的温度下实现石墨烯的超导性，这将是巨大的。
正如我们之前提到的，石墨烯不太可能用于建造电力线——还有更多有前途的高温超导体这将更适合这项工作 - 但它可以彻底改变我们的计算机。
“最新成果为超高速超导纳米器件的进一步发展铺平了道路，”东北大学说， “比如一个装置，在其集成电路中使用超导石墨烯。”
我们期待看到石墨烯接下来会做出什么惊人的事情。
该研究已出版于ACS 纳米。
