Інженери показали, що надпровідність у графені, скрученому під магічним кутом, можна вмикати та вимикати простим електричним імпульсом.
Фізики з Массачусетського технологічного інституту відкрили незвичайну властивість графена з “магічним кутом”. Якщо розташувати шари графена під певними кутами, надпровідність можна активувати і вимикати електричним імпульсом. Технологія підійде для створення надшвидких, енергоефективних надпровідних транзисторів для нейроморфних пристроїв.
Для створення “керованого надпровідника” фізики розташували графен між двома шарами нітриду бору — двовимірного ізолюючого матеріалу. Центр цього “сендвіча” утворюють два листи графена, при цьому верхній повернутий щодо нижнього на “магічний” кут 1,1°. Зверху і знизу його покривають шари нітриду бору. При цьому перший вирівняний стосовно верхнього шару графена, а другий зміщений на 30°.
Ілюстрація пристрою: темно сірий графен в центрі затиснутий між шарами нітриду бору (синій і фіолетовий). На врізці візерунки, сформовані двошаровим графеном, згорнутим під “магічним” кутом. Зображення: Dahlia R. Klein et al., Nature Nanotechnology, MIT News
Дослідники виявили, що якщо подати напругу на такий шар графена, то скручений двошаровий графен перемикав електронні стани, переходячи між ізолюючим, провідним і надпровідним станами при певних відомих напругах.
Подібні результати дослідники отримували і раніше, але в новому дослідженні фізики також показали, що електронний стан зберігається, а не зникає після зняття напруги. Вони виявили, що при певній напрузі шари графена перетворювалися в надпровідник і залишалися ним навіть після того, як напругу вимкнули.
Цей бістабільний ефект свідчить про те, що для активації надпровідності в скрученому графені достатньо «клацання пальців» — короткого електричного імпульсу.