Bỏ qua Lệnh Ruy-băng Bỏ qua nội dung chính
 

 Diễn đàn Khoảng không vũ trụ vì tri thức tiện ích và nhân loại – viễn cảnh tương lai.

 
​Mở khóa sức mạnh siêu dẫn của graphene   30-01-2019
Graphene đã được coi là một vật liệu tuyệt vời. Không chỉ là vật liệu mạnh nhất, mỏng nhất từng được phát hiện, mà khả năng đặc biệt của nó trong dẫn nhiệt và điện mở đường cho sự đổi mới trong các lĩnh vực từ điện tử đến năng lượng cho đến y học.

 
 

Giờ đây, một nhóm nghiên cứu do Đại học Columbia đứng đầu đã phát triển một phương pháp mới để tinh chỉnh các lớp graphene liền kề - các tấm nguyên tử cacbon giống như tổ ong - để tạo ra tính siêu dẫn. Nghiên cứu của họ cung cấp những hiểu biết mới về vật lý dựa trên các đặc điểm hấp dẫn của vật liệu hai chiều này.

"Công việc của chúng tôi cho thấy những cách mới để tạo ra tính siêu dẫn trong graphene hai lớp xoắn, đặc biệt, đạt được bằng cách áp dụng áp lực", Cory Dean, phó giáo sư vật lý tại Đại học Columbia và nghiên cứu viên chính của nghiên cứu cho biết.

Vào tháng 3 năm 2018, các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Massachusetts đã báo cáo một khám phá đột phá rằng hai lớp graphene có thể dẫn điện mà không có điện trở khi góc xoắn giữa chúng là 1,1 độ, được gọi là "góc ma thuật".

Nhưng đánh vào góc độ ma thuật đó đã chứng minh khó khăn. "Các lớp phải được xoắn trong khoảng một phần mười của một mức độ khoảng 1.1, đó là một thách thức thực nghiệm," Dean cho biết. "Chúng tôi thấy rằng các lỗi rất nhỏ trong căn chỉnh có thể cho kết quả hoàn toàn khác nhau."

Vì vậy, Dean và các đồng nghiệp, bao gồm các nhà khoa học từ Viện Khoa học Vật liệu Quốc gia và Đại học California, Santa Barbara, đã bắt đầu thử nghiệm xem liệu điều kiện góc ma thuật có thể đạt được khi góc quay lớn hơn hay không.

Họ đã nghiên cứu một mẫu với góc xoắn 1,3 độ - chỉ lớn hơn một chút so với góc ma thuật nhưng vẫn đủ xa để loại trừ tính siêu dẫn.

Áp dụng áp suất đã biến đổi vật liệu từ kim loại thành chất cách điện - trong đó dòng điện không thể chạy - hoặc chất siêu dẫn - nơi dòng điện có thể đi qua mà không có điện trở - tùy thuộc vào số lượng electron trong vật liệu.

Để đạt được áp lực cao cần thiết để tạo ra tính siêu dẫn, nhóm nghiên cứu đã làm việc chặt chẽ với cơ sở người dùng Từ trường Quốc gia, được gọi là Maglab, ở Tallahassee, Florida.

"Nỗ lực này là một thách thức kỹ thuật lớn," Dean cho biết. "Sau khi chế tạo một trong những thiết bị độc đáo nhất mà chúng tôi từng nghiên cứu, sau đó chúng tôi phải kết hợp nhiệt độ đông lạnh, từ trường cao và áp suất cao - tất cả trong khi đo phản ứng điện. Kết hợp tất cả lại là một nhiệm vụ khó khăn và khả năng của chúng tôi làm cho nó hoạt động thực sự là một cống hiến cho chuyên môn tuyệt vời tại Maglab. "

Các nhà nghiên cứu tin rằng có thể tăng cường nhiệt độ tới hạn của chất siêu dẫn hơn nữa ở áp suất cao hơn. Mục tiêu cuối cùng là một ngày nào đó sẽ phát triển một chất siêu dẫn có thể hoạt động trong điều kiện nhiệt độ phòng và mặc dù điều này có thể chứng minh thách thức trong graphene, nhưng nó có thể đóng vai trò là một lộ trình để đạt được mục tiêu này trong các vật liệu khác.

Andrea Young, phó giáo sư vật lý tại UC Santa Barbara, cộng tác viên của nghiên cứu, cho biết công trình chứng minh rõ ràng rằng việc ép các lớp có tác dụng tương tự như xoắn và đưa ra một mô hình thay thế cho việc điều khiển các tính chất điện tử trong graphene.

Hiện tại, Dean và Young đang vặn và ép nhiều loại vật liệu mỏng nguyên tử với hy vọng tìm thấy chất siêu dẫn xuất hiện trong các hệ hai chiều khác.

"Hiểu" tại sao "bất kỳ điều gì đang xảy ra là một thách thức ghê gớm nhưng rất quan trọng để cuối cùng khai thác sức mạnh của vật liệu này - và công việc của chúng tôi bắt đầu làm sáng tỏ bí ẩn", Dean cho hay.

A.T (ScienceDaily)​ 

In nội dung
Các tin đã đăng ngày
Chọn một ngày từ lịch.
 

 THÔNG BÁO

 
 

 Thủ tục hành chính

 
 

 Hình ảnh hoạt động

 
Video clip
  • Ứng dụng công nghệ đèn LED trong sản xuất đạt hiệu quả cao
  • Đoàn xúc tiến đầu tư tại Đài Loan làm việc với Công ty Công nghệ sinh học Vạn Bảo Lộc
  • Đồng Nai là tỉnh đầu tiên được đo hàm lượng vàng
  • Công bố chỉ dẫn địa lý cho chôm chôm Long Khánh
  • Hội thảo nhân rộng mô hình ứng dụng công nghệ cao trong sản xuất nông nghiệp
  • Hội nghị cán bộ công chức và triển khai nhiệm vụ khoa học và công nghệ năm 2015
  • Vũ điệu đen tối "đồng hồ xăng" phần 2
  • Vũ điệu đen tối "đồng hồ xăng" phần 1
  • Nhiều trạm xăng dầu sử dụng công nghệ cao gắn chíp qua mắt người tiêu dùng và các cơ quan chức năng
  • Ký kết thỏa thuận hợp tác với trường Đại học Okayama (Nhật Bản)

  • Hình ảnh liên kết
    Liên kết website trong tỉnh
    Liên kết website các tỉnh
    Lượt truy cập