麻省理工学院物理学家在称为魔法角扭曲三层石墨烯的材料中观察到罕见类型的超导性的迹象。在一项研究中出现自然，研究人员报告说，该材料在令人惊讶的高磁场上表现出高达10个特斯拉的超导性，这比预测材料是常规超导体的预测值高三倍。
结果强烈意味着最初由同一组发现的魔法角三层石墨烯是一种非常罕见的超导体，称为“旋转三重态”，其不受高磁场。这种异种超导体可以大大改善磁共振成像等技术，其在磁场下使用超导线来共振和图像生物组织。MRI机器目前仅限于1至3个特斯拉的磁铁场。如果它们可以用旋转三态超导体构建，MRI可以在较高的磁场下运行以产生更清晰，更深的人体图像。
三层石墨烯的旋转三重态超导性的新证据还可以帮助科学家设计更强大的超导体，用于实际量子计算。
“这项实验的价值是它教导我们关于基本超导，关于材料如何表现，所以通过了解这些经验教训，我们可以尝试为其他材料设计原则，这是更容易制造的，可能会让你更好欧洲杯足球竞彩超导，”Pablo Jarillo-Herrero说，Cecil和Ida Green Mit的物理学教授。
本文的共同作者包括博士后曹曹和研究生晋敏公园，在麻省理工学院，肯尼瓦甲湾和日本国立材料科学研究所的塔奇·塔尼丘。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
奇怪的班次
超导材料是指在不损失能量的情况下欧洲杯足球竞彩导电的超高效能力。当接触到电流时，超导体中的电子会结成“库珀对”，然后无阻力地穿过材料，就像特快列车上的乘客一样。
在绝大多数超导体中，这些乘客对具有相反的旋转，其中一个电子旋转，另一个电子旋转，另一个是称为“旋转单线”的配置。这些对令人愉快地穿过超导体，除了在高磁场下，可以在相反方向上移动每个电子的能量，拉开该对。以这种方式，通过机构，高磁场可以在传统的旋转态超导体中脱轨超导性。
“这就是为什么在足够大的磁场中，超导性消失的最终原因，”公园说。
但是存在少量异国情调超导体，这是磁场不受磁场的，直到非常大的强度。这些材料通过欧洲杯足球竞彩具有相同旋转的电子对具有相同旋转的电子 - 一种称为“旋转三重态”的物质。当暴露于高磁场时，两个电子在跨磁体对在相同方向上的能量，以使它们没有被拉开而是继续超导，无论磁场强度如何。
Jarillo-Herrero的小组好奇魔角三层石墨烯是否可能怀有这种更不寻常的自旋三态超导性的迹象。该团队在石墨烯Moiré结构 - 原子薄碳格子层的研究中产生了开拓性的工作，当以比角堆叠时，可以引起惊人的电子行为。
研究人员最初报道了两个成角度的石墨烯的好奇性，它们被称为魔角双层石墨烯。它们很快跟进三层石墨烯的测试，三明治结构的三个石墨烯片的构造结果比其双层对应物更强，在较高温度下保持超导性。当研究人员应用适度的磁场时，注意到三层石墨烯能够在将破坏双层石墨烯中破坏超导电性的场强的超导。
“我们想，这是非常奇怪的，”Jarillo-Herrero说。
超级复出
在他们的新研究中，物理学家测试了三层石墨烯在越来越高的磁场下的超导性。他们从一块石墨上剥离原子薄的碳层，将三层堆叠在一起，并将中间的一层相对于外层旋转1.56度。他们在材料的两端接上一个电极，让电流通过，并测量在此过程中损失的能量。然后，他们在实验室里打开了一个大磁铁，磁场方向与材料平行。
当它们增加三层石墨烯周围的磁场时，他们观察到在消失之前，超导率达到了一点，但随后在更高的场强中似乎在较高的场强中重新出现，这是高度不寻常的，并且不知道在传统的旋转态超导体中发生的卷重。
“在自旋单线态超导体中，如果你杀死了超导性，它就再也不会回来了——永远消失了。”曹说。“这里，它再次重新出现。所以这绝对说这种材料不是旋转单线。”
他们还观察到，在“重新进入”之后，超导持续到10个特斯拉，实验室磁体可以产生的最大场强。根据Pauli的极限，这比超导体应该承受的是超导体的常规旋转单线，这是一个大约三倍，这是一种预测材料可以保持超导性的最大磁场的理论。
三层石墨烯的超导电性再现，再加上它在高于预期的磁场下的持久性，排除了这种材料是普通超导体的可能性。相反，它很可能是一种非常罕见的类型，可能是一种自旋三重态，承载着库珀对，能够快速穿过材料，不受高磁场影响。该团队计划深入研究这种材料，以确定其确切的自旋状态，这可能有助于设计更强大的核磁共振机，以及更强大的量子计算机。
“定期计算是超级脆弱的，”Jarillo-Herrero说。“你看着它，噗，它消失了。大约20年前，理论主义者提出了一种类型的拓扑超导，如果在任何材料中实现，可以[使能]衡量计算的量子计算机非常稳健。那将是提供无限的电源来计算。实现这一点的关键成分将是一定类型的旋转三态超导体。我们不知道我们的类型是否具有那种类型。但即使不是，这也可以让它更容易将Trilayer Graphene用其他材料加入到工程师那种超导欧洲杯足球竞彩性。这可能是一个重大突破。但它仍然超短了。“
本研究得到了美国能源部，国家科学基金会，戈登和贝蒂摩尔基金会，基金会拉蒙队和Cifar量子材料计划的支持。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
来源:https://web.mit.edu/