[新聞] 以「魔角」相疊的石墨烯驚現雙重身分

以「魔角」相疊的石墨烯驚現雙重身分，身兼絕緣體與超導體 Emma stein | 發布日期 2018 年 03 月 09 日 12:03 |奈米 尖端科技 材料 https://goo.gl/1NZqWo 神奇材料石墨烯又帶來奇蹟特性！當科學家將兩層石墨烯片相疊並旋轉 1.1 度時，意外 發現石墨烯成為絕緣體，但當科學家額外添加電子之後，石墨烯又搖身一變成零電阻超導 體，雙重身分轉換好不自在！ 自從 2004 年英國曼徹斯特大學物理學家安德烈‧海姆和康斯坦丁‧諾沃肖洛夫，成功實 驗從石墨中分離出石墨烯後，石墨烯就開始不斷刷新各項極限值，比如它是目前世上最薄 卻最堅硬的奈米材料（比鋼還要強幾百倍），也是目前世上電阻率最小的材料（約 10~6 Ω·cm，導電性比銅更強）。 而現在，由麻省理工學院、哈佛大學與日本國家物質材料研究機構（National Institute for Materials Science）專家組成的團隊，將兩層石墨烯片以 1.1 度的「魔 角」（magic angle）堆疊，使蜂巢般的原子網格稍微交錯，接著添加電子，意外發現這 種材料竟帶來「奇蹟」特性：既是絕緣體（電荷不能通過材料），也是科學家夢想中零電 阻的超導體（電子可以在沒有電阻的情況下穿過材料）。 研究人員嘗試過旋轉各種角度，但只有以 1.1 度旋轉相疊的石墨烯片其六邊形蜂巢晶格 形成精確摩爾結構（moiré configuration），就像莫特絕緣體（Mott insulator）一樣 ，石墨烯片間的電子出現強烈靜電相互作用，相互排斥而無法流動；而當研究人員添加額 外電子與原本敵不動我不動的電子結合後，電子竟突破初始絕緣狀態並零電阻流動，就像 超導體一樣 雖然去年科學家也能藉由摻雜其他材料來合成石墨烯超導體（在兩層石墨烯片中間插入鈣 原子），但這一次，新團隊找到的是完全不依賴其他材料、又能身兼絕緣體的「純石墨烯 超導體」。 團隊在《自然》期刊連發兩篇論文，這次研究還有另一個原因令人如此興奮，是因為它可 能是開發能於室溫下工作的超導體關鍵。大多數超導體只能在接近絕對零度的溫度發揮零 電阻特性，科學家一直致力於尋求提高超導材料的臨界溫度，目前高溫超導體的最高溫度 紀錄是馬克普朗克研究所的 203K（-70°C）。 如果超導體能在室溫發揮功力，將大幅減少冷卻成本，醫療技術、電網、消費性電子產品 等變得更高效，潛力相當無比。 圖來源：麻省理工學院 ～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～ 這裡沒人貼這個新聞阿? 論文第一屬名是一個18歲就申請通過進入MIT的天才中國人 天才的腦洞果然跟大家都不一樣 簡而言之，這個發現就是找到了，科學家夢想中的 常溫超導體 所有有用到電的東西，都可能會有天翻地覆的改變 科技大躍近時代要來了嗎? 有沒有專業的可以說一下 這東西有這麼神嗎??? 這 有諾貝爾獎後補了吧..... -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 59.115.85.166 ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Physics/M.1520920951.A.E4A.html