Графен становится сверхпроводящим

Объединённая команда сотрудников университетов Тохоку и Токио разработала методику выращивания высококачественного графена на кристалле карбида кремния, позволяющую контролировать количество углеродных монослоев. Используя её, японские учёные изготовили «сэндвич» из двух слоёв графена с расположенными между ними атомами кальция.

Измерения электропроводности этого материала с помощью четырёхконтактных микрозондов продемонстрировали резкий спад сопротивления в районе 4 К (–269 °C), свидетельствующий о возникновении сверхпроводимости.

Учитывая, что электроны в гексагональной углеродной решётке находятся в особом состоянии «конуса Дирака», позволяющем им распространяться как если бы их масса была равна нулю, сверхпроводимость графена имела бы огромное прикладное значение для создания устройств высокопроизводительной наноэлектроники.

В контрольных опытах с бислойным графеном в чистом виде или с атомами лития такого спада сопротивления не наблюдалось. Это позволило авторам считать, что сверхпроводимость обусловлена переносом электронов из атомов кальция в графеновые слои. В дальнейшем они рассчитывают добиться увеличения температуры перехода, экспериментируя с разным числом слоёв графена и с заменой кальция другими металлами и сплавами.