Учёные мечтают о сверхпроводниках, работающих при комнатной температуре — для энергосистем без потерь или квантовых компьютеров. Физики из MIT обнаружили нетрадиционную сверхпроводимость в скрученном трёхслойном графене с “магическим углом” (MATTG), где три слоя графена уложены под особым углом.
В журнале Science опубликованы доказательства: измерена сверхпроводящая щель, отличающаяся от обычных материалов. Это указывает на новый механизм спаривания электронов, возможно, через сильные электронные взаимодействия, а не колебания решётки.
Команда разработала платформу, сочетающую туннельную спектроскопию и измерения электрического сопротивления, чтобы наблюдать щель в реальном времени. V-образная форма щели подтверждает нетрадиционный характер. В обычных сверхпроводниках электроны спариваются за счёт колебаний атомной решётки, но в MATTG механизм иной — электроны сами помогают друг другу образовывать пары с особой симметрией.
Графен — это слой углерода в гексагональной сетке, отделённый от графита. Скручивание слоёв под “магическим углом” открывает экзотические свойства. Ранее наблюдались признаки сверхпроводимости, но новое исследование даёт прямое подтверждение.
Исследователи планируют изучать другие двумерные материалы для картографирования сверхпроводящих щелей. Это может привести к сверхпроводникам при комнатной температуре — “Святому Граалю” науки, полезному для общества, от электросетей до квантовых вычислений.
Физики используют новую платформу для измерения сверхпроводящей щели графена с «магическим углом». Метод предполагает «туннелирование» электронов между двумя слоями скрученного трёхслойного графена с «магическим углом» (выделен жёлтым) и измерение сверхпроводящего состояния материала. Эксперименты команды впервые продемонстрировали явные доказательства того, что MATTG является нетрадиционным сверхпроводником. Источник: Пабло Харильо-Эрреро и др.
Дополнительная информация: Pablo Jarillo-Herrero et al, Experimental evidence for nodal superconducting gap in moiré graphene, Science (2025). DOI: 10.1126/science.adv8376.
www.science.org/doi/10.1126/science.adv8376
Источник: https://phys.org/news/2025-11-physicists-key-evidence-unconventional-superconductivity.html