Ellen Neff, Kolumbiya Universitetinin Kvant Təşəbbüsü tərəfindən

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

_{Elektrik kontaktları olan burulmuş ikiqatlı WSe 2} -nin ifrat keçirici xüsusiyyətlərini araşdırmaq üçün nümunəsi . Kredit: Dean Lab, Kolumbiya Universiteti

Keçən il volfram diselenidi (WSe ₂ ) sehrli anını yaşadı. İki müstəqil tədqiqat qrupu, unikal yarımkeçiricinin iki atom nazik təbəqəsinin bir-birinə nisbətən muar naxışına büküldükdə elektrik cərəyanını ifrat keçirə biləcəyi “sehrli bucaqlar” kəşf etdi. Kolumbiyadakı Kori Din və həmkarları 5° burulma bucağında ifrat keçiriciliyi sənədləşdirdilər ; Kornellin yuxarı hissəsində Jie Shan və Kin Fai Makın komandası bunu təxminən 3,5° -də gördülər . O vaxta qədər qrafen bu xüsusiyyətə qadir olan yeganə digər muar materialı idi.

1 apreldə “Nature” jurnalında yenidən yazan Din və həmkarları müşahidə etdikləri sehrli bucaqla Kornellin bucağı arasında nələrin baş verdiyini izah edirlər. İlkin nəticələr tədqiqatçılara potensial olaraq fərqli iki növ superkeçiricilik kimi görünsə də, əslində onlar hamar şəkildə bir-biri ilə bağlıdır. “Qrafenin sehrli bucağı 1,1°-dir. WSe _{2 -nin sehrli bir davamlılığı var”, – deyə hər iki Columbia} Nature məqaləsinin aparıcı müəllifi, Kolumbiya fizikası aspirantı Yinjie Guo bildirib .

Superkeçirici burulma bucaqlarının geniş davamlılığı WSe _2-ni fenomeni araşdırmaq üçün qrafendən daha möhkəm bir platformaya çevirir , çünki qrafen sehrli bucağından onda bir dərəcədən çox sapa bilmir. Din qeyd etdi ki, “Bu, çatmalı olduğunuz çox spesifik bir şərtdir və bu, əsl maneədir. WSe ₂ ilə işləmək son dərəcə təkrarlana biləndir və bu da superkeçiricilik haqqında yeni nəzəriyyələr qurmağı daha mümkün edir.”

Geniş şəkildə tərif edilən superkeçiricilik, elektronların sıfır müqavimətlə hərəkət etdiyi bir vəziyyətdir. Normal keçiricilərdə elektronlar bir-birinə və keçdikləri materiala qarşı sıçrayır və nəticədə bir çoxu istilik kimi itir. Superkeçiricilərdəki elektronlar heç bir sürtünmə yaşamadan axır və bu da onları mükəmməl elektrik keçiriciləri halına gətirir. Superkeçirici vəziyyətə çatmaq üçün elektronlar cütləşməlidir və ya fizika dilində desək, bu cütləşmənin nəticədə necə baş verdiyinə dair fərqli nəzəriyyələrlə korrelyasiya olunmalıdır.

Hazırkı işdə Din komandası 3,65°-dən 5°-yə qədər dəyişən bucaqları olan bir neçə WSe ₂ nümunəsi hazırlamış və materialın bucaq bucağına və elektrik sahəsinə necə reaksiya verdiyini ölçmüşdür. Daha böyük bucaqlarda elektron cütləşməsi ənənəvi superkeçiricilərin davranışına bənzəyir, lakin bucaq kiçildikcə davranış getdikcə kuprat adlanan yüksək temperaturlu superkeçirici materiallar sinfinə bənzəyir. 1980-ci illərdə kəşf edilən kupratlar, əldə etmək daha asan və daha ucuz olan maye-helium temperaturunda deyil, maye-azot temperaturunda superkeçiricilik göstərir.

“Bu sistemlə, ənənəvi superkeçiricilərə bənzəyən bir rejimdən burulma bucağı və elektrik sahəsini dəyişdirməklə daha güclü korrelyasiya edilən rejimə keçə bilərik”, – deyə Din bildirib. “Biz bu düymələri rahatlıqla çevirə bilərik.”

Komandanın tənzimlənə bilən WSe _{2 platforması, Kolumbiya daxilində və} Flatiron İnstitutu və Maks Plank Struktur Dinamika İnstitutundakı həmkarları ilə birgə səylərin kulminasiya nöqtəsidir . Bunlara materialın keyfiyyətini artırmaq üçün material mühəndisliyindəki irəliləyişlər; təcrübələr üçün lazımi elektrik kontaktlarına nail olmaq üçün cihaz mühəndisliyi; və təcrübə nəticəsinin əsas aspektlərini təkrarlayan və bucağın təkamülünə mikroskopik baxış verən nəzəri müzakirələr daxildir.

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

Superkeçiriciliyin mənşəyini araşdırmaq qabiliyyətindən əlavə, Din WSe ₂ -nin unikal bir xüsusiyyətini də qeyd edir : bu, yarımkeçiricidir. Superkeçiriciliyə malik yarımkeçirici nadir bir tapıntıdır və tədqiqatçılar elektronikanın enerji tələbatını və yeni yaranan kvant kompüterlərində kvant vəziyyətlərinin necə qurulacağını nəzərdən keçirərkən cihazlar üçün əhəmiyyətli nəticələrə səbəb olur. Unikal maqnetizm və ya topoloji vəziyyət formalarına malik digər materiallarla birləşdirildikdə, xəyal etmək üçün daha çox imkanlar yaranır.

_{“Bükülmüş WSe 2-} də müşahidə etdiyimiz spesifik faza diaqramı rəqabət aparan təsirlər arasında incə bir tarazlıqdan qaynaqlanır”, – deyə Din bildirib. “Lakin WSe _2, keçid metal dixalkogenidləri və ya TMD adlanan mövcud olan bir çox oxşar materiallardan yalnız biridir. WSe _2- nin əvəz edilməsi bu faza diaqramını əhəmiyyətli dərəcədə dəyişdirə, superkeçiriciliyi boğa və ya artıra bilər və ya hətta tamamilə yeni davranışlar yarada bilər.”