Прорыв в исследованиях графена в волшебном углу
Узнайте, как новый метод разблокирует секреты сверхпроводимости магического углу графена, прокладывая путь для достижений в квантовых вычислениях!
Исследователи Массачусетского технологического института и Гарвардского университета непосредственно измеряли жесткость суперфлюда в магическом углу графена-материал, состоящий из двух или более атомно тонких слоев графена, скрученных под прямым углом, чтобы открыть исключительные свойства, включая нетрадиционную сверхпроводимость.
Магический угла имеет большие перспективы для будущих квантовых вычислительных технологий, но точный механизм, лежащий в основе его сверхпроводимости, остается загадкой.Измерение его суперфлюдного жесткости дает ценную информацию об этом процессе.Результаты команды показывают, что на сверхпроизводительность в графене магии в основном влияет квантовая геометрия, которая описывает абстрактную «форму» квантовых состояний в материале.
Волшебный резонанс
Ученые измеряют жесткость суперфлюда, используя микроволновые резонаторы с характерной частотой резонанса.Когда внутри помещается сверхпроводящий материал, он изменяет частоту и кинетическую индуктивность устройства, выявляя свойства, связанные с жесткостью сверхтекания.Традиционные методы, однако, работают только с более крупными, более толстыми материалами, что делает их непригодными для атомно -тонких материалов, таких как MATBG.
Захват сигнала
Измерение жесткости сверхтекания в MATBG требовало бесшовного соединения между деликатным материалом и микроволновым резонатором.Любая потеря в соединении может ухудшить или отразить микроволновый сигнал, предотвращая точные измерения.
Команда была переработала методы, чтобы точно прикрепить хрупкие двумерные материалы для квантовых вычислительных приложений.Исследователи применили эти методы для этого исследования для интеграции небольшого образца MATBG с алюминиевым микроволновым резонатором.
Сначала они собрали структуру MATBG и зажали ее между изоляционным гексагональным слоями нитрида бора, чтобы сохранить его свойства.Затем они резко запечатлели MATBG, чтобы выставить чистый край для прямого контакта с алюминием, тот же материал, что и резонатор, обеспечивая сильное сверхпроводящее соединение.
После подключения команда отправила микроволновый сигнал через резонатор и измеренные сдвиги в его резонансной частоте.Исходя из этого, они рассчитали кинетическую индуктивность MATBG и ее суперфлюдную жесткость.Результаты были удивительными - жесткость SuperFluid была в десять раз выше, чем предсказано обычными теориями.