Grafen stał się nadprzewodnikiem!

Grafen jest niezwykle ciekawym materiałem, który przez wielu postrzegany jest jako pewien rodzaj "cudownego rozwiązania". Można go bowiem zastosować w wielu dziedzinach nauki i technologii, tym samym tworząc urządzenia, które odmienią nie do poznania nasze codzienne funkcjonowanie.

Materiał przyszłości jest niezwykle cienki (jedna warstwa atomów węgla), przezroczysty i ma wytrzymałość na rozciąganie większą niż stal. Do tego przewodzi prąd lepiej niż miedź.

Miesiąc temu zespołowi naukowców z Northeastern University udało się wzbogacić grafen o wiele ciekawych możliwości. Udoskonalony grafen nie tylko reaguje na promieniowanie podczerwone, ale również wykazuje właściwości magnetyczne, optyczne i elektryczne.

Tymczasem naukowcy z Kanady pracują nad zastosowaniem go w elektronice zamiast krzemu, próbując zmienić go w półprzewodnik. Jednak ich najnowsze eksperymenty dowiodły, że można zmienić go nawet w nadprzewodnik, podobnie jak jego trójwymiarowego krewnego, czyli grafit.

W trakcie symulacji komputerowych, naukowcy odkryli, że domieszkowanie grafenu litem spowoduje, iż w takim materiale pojawią się fonony, czyli wibracje ułatwiające tworzenie się par Coopera. Pary te to układy dwóch fermionów (np. elektronów) oddziałujących poprzez fonony. Ich obecność to nic innego jak element nadprzewodnictwa.

Specjaliści z Niemiec i Kanady sprawdzili, jak to będzie wyglądało w praktyce. Wyhodowali więc warstwy grafenu na podłożu z węgliku krzemu, a następnie w komorze próżniowej, przy temperaturze 8 kelwinów, wzbogacili grafen atomami litu. I tak jak dowiodły symulacje komputerowe, w przygotowanym materiale zwiększyła się liczba par Coopera i pojawiło się nadprzewodnictwo

Naukowcy niezwykle cieszą się ze swojego odkrycia, gdyż wzbogacony grafen przyczyni się do powstania niewielkich nadprzewodzących nanourządzeń i kropelek kwantowych, czyli po prostu jeszcze szybszych komputerów.