그래 핀 스택의 자기 초전도

흑연은 종이에 쓸 때와 같이 압력을 받고 쉽게 벗겨 질 수있는 그래 핀 층 (단일 원자-두께, 격자와 같은 탄소 원자 시트)으로 만들어졌습니다.단일 흑연 플레이크는 수백만 개의 그래 핀 층을 보유 할 수 있으며, 일반적으로 다른 모든 층이 일치하도록 정렬됩니다.그러나 일부 영역은 다른 스태킹 패턴을 가지며 계단과 같은 구조를 형성합니다.MIT의 연구원들은이 "롬보드 랄"방식으로 4 ~ 5 개의 그래 핀 층이 쌓일 때, 재료는 일반 흑연에서 발견되지 않는 독특한 전자 특성을 보여줍니다.

그들의 연구에서, 물리학 자들은 흑연에서 rhombohedral 그래 핀의 조각을 분리하고 전기 시험을 실행했다.그들은 플레이크가 300 millikelvins (약 -273도 섭씨)로 냉각되면 재료가 초전도체가되어 전류가 저항없이 흐르도록한다는 것을 발견했습니다.

그들은 또한 외부 자기장을 위아래로 바꾸면 자석과 유사한 두 초전도 상태 사이의 플레이크를 전환 할 수 있음을 발견했습니다.이것은 초전도체에 내부 자기가 있음을 시사합니다.이 스위칭은 다른 초전도기에서는 찾을 수 없습니다.

연구원들은이 새로운 초전도 상태가 외부 자기장에 어떻게 반응하는지 테스트했습니다.그들은 자기장과 전압을 재료에 적용하고 결과 전류를 측정했습니다.그들은 자기장을 음성에서 양극성에서 양의 극성으로 다양하게하고 뒤로, 물질이 각 자기 극성에서 하나의 2 점을 제외하고는 초전도 제로 저항 상태에 머물렀다는 것을 관찰했다.이 시점에서, 저항은 0으로 떨어지기 전에 잠시 증가했으며, 재료는 초전도 상태로 돌아왔다.

연구원들은 6 개의 샘플에서 동일한 특이한 행동을 보았으며 롬보드 랄 그래 핀의 특별한 쌓기 때문이라고 생각합니다.매우 차가운 온도에서 전자가 느려지고 상호 작용을 시작합니다.이러한 상호 작용은 전자가 저항없이 짝을 이루고 움직입니다. 이것은 초전도입니다.

이 재료에서 전자는 모두 같은 방향 또는 "계곡"으로 이동하므로 짝을 이룰 때 동작이 취소되지 않습니다.이것은 스핀으로 초전도 쌍을 만들어 내장 자성을 생성 할 수 있습니다.