Find den magiske vinkel for at oprette en ny superleder

Forskere ved Ohio State University, i samarbejde med forskere rundt om i verden, har gjort en opdagelse, der kunne give ny indsigt i, hvordan superledere kan flytte energi mere effektivt til energihuse, industrier og køretøjer.

Deres arbejde, offentliggjort i sidste uge i tidsskriftet Videnskab fremskridt , viste, at grafen - et materiale sammensat af et enkelt lag carbonatomer - er mere tilbøjelige til at blive en superleder, end man oprindeligt troede var muligt.

"Grafen kan i sig selv lede energi, som et normalt metal er ledende, men det er først for nylig, at vi lærte, at det også kan være en superleder, ved at lave en såkaldt 'magisk vinkel'-vride et andet lag grafen oven på det første, "sagde Jeanie Lau, en professor i fysik i Ohio State og medforfatter af papiret. "Og det åbner muligheder for yderligere forskning for at se, om vi kan få dette materiale til at fungere i den virkelige verden."

I modsætning til de fleste konventionelle ledere, superledere er metaller, der kan lede elektricitet uden modstand, lider derfor intet energitab.

Grafen er todimensionel krystal-et perfekt fladt stykke kulstof-og, som et enkelt lag, er ikke en superleder. Men tidligere på året, forskere ved Massachusetts Institute of Technology offentliggjorde forskning, der viste, at grafen kunne blive en superleder, hvis et stykke grafen blev lagt oven på et andet stykke, og lagene snoede sig til en bestemt vinkel - det de kaldte "den magiske vinkel".

Den magiske vinkel, videnskabsfolk troede, var mellem 1 grad og 1,2 grader - en meget præcis vinkel.

"Spørgsmålet er, den magiske vinkel, hvor magisk skal det være? "sagde Emilio Codecido, en kandidatstuderende i Lau's lab og en medforfatter på papiret.

Ohio State -teamet fandt ud af, at den magiske vinkel ser ud til at være mindre magisk, end man oprindeligt troede. Deres arbejde fandt ud af, at grafenlag stadig superledede i en mindre vinkel, omkring 0,9 grader. Det er en lille forskel, men det kunne åbne mulighed for nye eksperimenter for at undersøge grafen som en potentiel superleder i den virkelige verden. Indtil nu, superledelse er begrænset uden for videnskabelige laboratorier, fordi for at føre super elektricitet, de elektriske ledninger skal opbevares ved ekstremt lave temperaturer.

"Denne forskning skubbede vores forståelse af superledere og den magiske vinkel lidt længere end teorien og tidligere eksperimenter kunne have forventet, "sagde Marc Bockrath, medforfatter af papir- og fysikprofessoren ved Ohio State.

"Superledning kan revolutionere mange industrier - elektriske transmissionsledninger, kommunikationslinjer, transport, tog, "Codecido sagde." Superledning i snoet to -lags grafen vil lære os om superledning ved meget højere temperaturer, temperaturer, der vil være nyttige til virkelige applikationer. Det er her, det fremtidige arbejde vil blive fokuseret. "