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石墨烯神奇“魔角”模拟出奇妙高温超导

  近日,世界顶级科技期刊《自然》连刊两文,刊登了麻省理工学院PabloJarillo-Herrero教授课题组关于石墨烯超导的重大发现,该研究提出,当两层石墨烯以一个“魔角”扭曲在一起时,就能在零电阻下导电。

  石墨烯超导并非新课题

  超导,顾名思义就是超级导电。1911年,荷兰物理学家昂内斯发现,当汞被冷却至接近绝对零度(零下273.15摄氏度)时,汞的电阻突然消失,电子可以通行无“阻”。随后,他又发现多种金属和合金在低温条件下都具有与汞相类似的电阻消失的特性,这一“零电阻状态”即超导电性。

  此后,物理学家一直试图解开超导的秘密,不断寻找超导材料,以应用在日常生活之中。实际上,生活中处处都是超导材料,例如铝、钙、铅等。此外,一些非金属材料在高压下也是超导体,例如硅、磷等。不过,在实际生活中很少用到这些材料的超导特性,因为大多数材料只有在接近绝对零度时,才会转变为超导体。

  上世纪80年代,华人科学家朱经武、吴茂坤以及中国科学家赵忠贤等人研发出了高温超导体,将超导体的最高临界温度提高到了零下108摄氏度附近。不过,这里所指的“高温”,是相对意义上的。

  石墨烯超导并不是一个新课题。中国科学院物理研究所副研究员罗会仟说,科学家们此前已经开始研究石墨烯的超导电性,石墨烯超导特性的实现过程,还是通过将其掺杂或者放入到超导材料中。