グラフェンインターカレーション材料の超伝導メカニズムは何ですか？

米国エネルギー省の国立線形加速器研究所（SLAC）とスタンフォード大学による研究により、グラフェンインターカレーション複合材料の超伝導メカニズムが初めて明らかになり、グラフェンを有望なアプリケーションにする可能性のあるプロセスが見つかりました。材料の王様は「人々が常に夢見てきた超電導特性を獲得します。この研究は、超電導におけるグラフェンの応用を促進し、高速トランジスタ、ナノセンサー、量子コンピューティングデバイスの開発に役立ちます。関連論文は3月20日に公開されました。ネイチャーニュースの発行。

グラフェンは、ハニカム形状に配置された単層の炭素原子構造です。現在知られている中で最も薄くて強い材料であり、優れた物理的および化学的性質を持っています。科学者たちは、グラフェンを使用して高速トランジスタ、センサー、さらには透明電極を作ることを望んでいます。以前は、金属原子をドープしたグラフェンインターカレーション材料が二次元の超伝導特性を有することが知られていました。しかし、科学者たちは、超伝導が金属、グラフェン、またはその両方に由来するのかどうかを判断できませんでした。新しい研究は、グラフェンが説得力のある証拠を通じて重要な役割を果たすことを初めて証明しました。それは、ナノスケール電子デバイスの分野における関連材料の応用への道を開いた。

物理学者の組織ネットワークは3月21日に、研究者が強い紫外線によってカルシウム挿入グラフェン（CaC6）と呼ばれる材料を研究することによって結論に達したと報告しました。 CaC6は、純粋なカルシウム結晶とグラファイトの化学反応によって得られるグラフェンインターカレーション複合材料です。これは、単層の炭素原子グラフェンと単層の原子カルシウムで構成されています。

研究者らは、スタンフォードシンクロトロン放射光源研究所（SSRL）のユニバーシティカレッジロンドン（UCL）からのCaC6のサンプルを分析しました。高強度のUV光は、材料の奥深くまで浸透して、各層の電子がどのように動くかを確認するのに役立ちます。実験によると、電子はグラフェンとカルシウムの原子層の間を行き来し、自然に振動して材料の原子構造と対になり、抵抗なしで電気抵抗が得られることが示されています。

研究を主導したスタンフォード材料エネルギー科学研究所（SIMES）の大学院生であるYang Shuolong氏は、次のように述べています。「私たちの研究は、グラフェンが超伝導を達成する方法を切り開いた。これは、科学界の長期的な夢である。グラフェンインターカレーション材料の超伝導メカニズムの目標は、シンクロトロン放射源によって最初に明らかにされました。」

超伝導グラフェンの応用は短期的には難しいが、その潜在的な応用価値は無限であり、極超短波アナログトランジスタ、ナノセンサー、電子デバイス、量子コンピューターなど多くのデバイスが期待されていると彼は語った。現実になります。

このページには、機械翻訳の内容が含まれています。