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IT之家 6 月 20 日消息,IT之家从上海交通大学官方公众号获悉,上海交通大学研究团队 首次在单晶石墨烯中观测到电子掺杂情况的超导电性 ,相关成果发表于 Nature。
论文地址:https://www.nature.com/articles/s41586-024-07584-w
超导这一宏观量子现象最早由荷兰科学家 H. K. Onnes 于 1911 年在研究汞在低温下的电学输运性质时被首次观察到,是凝聚态物理学中里程碑式的发现之一。
上海交通大学的该项研究对于理解晶体石墨烯及转角石墨烯系统的超导机理,设计制备基于石墨烯系统的高质量新型超导量子器件等具有重要意义。
实验团队成功制备出 高质量双层石墨烯与二硒化钨异质结样品 ,使得可以对其施加高达 1.6 V / nm 的垂直位移电场。
▲样品结构示意图和光学显微镜照片
通过开展系统的极低温量子输运测量,结合电场调控和静电掺杂调控,实验团队揭示了该系统中空穴掺杂超导随位移电场和载流子浓度变化的完整相图。
实验团队在电子掺杂的情况观察到超导态,这是 在单晶石墨烯中首次观察到电子掺杂的超导电性 。
▲实验揭示的双层石墨烯与二硒化钨异质结系统的相图,以及观察到的空穴和电子掺杂情况的超导态
空穴端和电子端的超导态强度都可以通过外加的垂直位移电场进行有效调节,实验上测量到的最高超导转变温度分别约为 450 mK 和 300 mK,这也是目前在 单晶石墨烯系统中观察到超导转变温度的最高记录。
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可能是发动机摩擦造成的,施摩奇石墨烯润滑油添加剂的润滑抗磨效果特性很好,纳米级的石墨烯片层能够迅速填补气缸壁中由于摩擦造成的划痕、裂缝,并且由于范德华力的因素,以往的金属与金属的摩擦,改变为石墨烯层与层之间的摩擦,进而大幅度降低了磨损。 由于润滑性能提高,可明显感觉发动机的噪音降低。
量子计算机的优势是什么?
把量子力学和计算机结合起来的可能性,是在1982年由美国著名物理学家理查德·费因曼首次发现的。 不久之后,英国牛津大学的物理学家戴维·多伊奇,于1985年初步阐述了量子计算机的概念,并指出,量子并行处理技术会大大提高传统计算机的功能。 量子计算机最根本的优势在于,它是利用比分子更小的原子,作为最基本的数据单位来进行运算。 美国、英国和以色列等国家,都先后开展了有关量子计算机的基础研究。 虽然分子、光子和量子计算机的研究才刚刚起步,它们究竟具有什么样的功能也并不清楚,但科学家们却都充满信心,各国政府也非常支持他们的科研工作。 在全世界的关注和支持下,这几种新型计算机都将在未来一二十年内,取得突破性进展,并以独特的形象与我们见面。
除了金刚石意外什么物质最硬
2005年8月22日应用物理通讯发表一家德国实验室领导人为Dubrovinskaia的研究成果:该实验室在200大气压,2226摄氏度高温下,用富勒烯布基球(碳60的球形结构)压缩成的钻石纳米棒聚合体(ADNR),其硬度可以比金刚石高百分之0.4;它可以将天然钻石刮花。 ADNR的硬度来自于钻石纳米棒互相锁合的力量。 2009年2月底,国内有多家媒体转载了英国新科学家杂志的报导。 中国上海交通大学博士生潘梓诚的研究成果。 发现两种可由人工合成的天然稀有物质纤锌矿型氮化硼(Wurtzite Structure Boron Nitride,简称WBN)和朗斯代尔石(Lonsdaleite)硬度比金刚石高。 这两种物质不同元素但都是六面体结构;其抗压力来自于有弹性的原子价键,在受压力时有些键会转向成90度以减低压力。 纤锌矿型氮化硼比金刚石硬度高百分之十八;人工合成的朗斯代尔石要比金刚石硬度高百分之五十八。 另外,1985年发现的碳纳米管,1991年发现的富勒烯,2004年发现的石墨烯;这些物质和金刚石都是碳的同素异形体,其单晶结构硬度都不亚于金刚石,在强度上更是超越金刚石许多。 氮化硼还有六方氮化硼(HBN),立方氮化硼(CBN),菱方氮化硼(RBN)这些不同结构的氮化硼都有不错的硬度,但都没金刚石高(CBN很接近)。 只有纤锌矿型氮化硼(WBN)硬度可以高过金刚石。