Сверхпроводимость — это состояние материала с нулевым сопротивлением, возникающее при охлаждении до критической температуры. В обычных сверхпроводниках электроны образуют пары (куперовские) благодаря взаимодействию с колебаниями кристаллической решётки (фононами). Однако в нетрадиционных сверхпроводниках, таких как скрученный графен, механизм остаётся неясным.
Исследователи из MIT, Гарварда и Японии изучили сверхпроводимость в трёхслойном графене, скрученном под «магическим» углом (~1,1°). Они обнаружили рекордно высокую кинетическую индуктивность — свойство, важное для квантовых технологий.
Учёные создали сверхпроводящие соединения (джозефсоновские переходы) и подтвердили сверхпроводимость, измерив вытеснение магнитного поля. Их эксперименты показали, что длина когерентности (размер электронных пар) в этом материале больше, чем предполагалось ранее.
Хотя скрученный графен перспективен для квантовых вычислений и датчиков, его сложно производить в промышленных масштабах. Учёные планируют исследовать другие графитовые материалы с похожими свойствами, которые могут оказаться более практичными.
Это исследование углубляет понимание нетрадиционной сверхпроводимости и открывает путь к новым открытиям в физике конденсированных сред.
Критические колебания тока имеют синусоидальную форму, когда скрученный трёхслойный графен является обычным металлом (переход S-N-S). Но колебания становятся пилообразными, когда скрученный трёхслойный графен становится собственным сверхпроводником (переход S-S’-S). Источник: Jha и др.
Дополнительная информация: Large tunable kinetic inductance in a twisted graphene superconductor. Physical Review Letters(2025). DOI: 10.1103/PhysRevLett.134.216001
Источник: https://phys.org/news/2025-06-trilayer-graphene-high-kinetic-inductance.html