Скрученному графену нашли практическое применение
Скрученный графен до сих пор был всего лишь еще одним интересным объектом для исследований. Теперь физики смогли создать на его основе несколько устройств, которые можно использовать в вычислительной технике, в частности, в квантовых компьютерах
Графен представляет собой монослой атомов углерода, расположенных в виде шестиугольников, и с виду напоминает соты. Этот материал, обнаруженный около 17 лет назад, обладает целым рядом удивительных свойств — высокой прочностью, прозрачностью и гибкостью. Он также является хорошим электро- и теплопроводником. В 2018 году исследователи нашли еще более удивительные свойства у скрученного под углом в 1,1 градуса двухслойного графена — этот материал мог переходить в сверхпроводящее или изолирующее состояние в зависимости от количества электронов в его структуре.
Несмотря на такие свойства, до сих пор скрученный графен не находил практического применения. В новом исследовании физики предложили сразу три устройства, в которых используется этот материал. На первом этапе авторы смогли сделать так, что различные участки этого магического соединения принимали различные электронные состояния — от сверхпроводящих до изолирующих. Затем, изменяя конфигурации этих участков, физики смогли создать три электронных устройства, которые обычно создавались из различных материалов.
Первым устройством был джозефсоновский переход, или сверхпроводящий переключатель. Джозефсоновские переходы являются строительными блоками кубитов — элементов квантового компьютера. Также эти переходы имеют множество других применений: например, в устройствах для очень точного измерения параметров магнитных полей.
Кроме того, авторы создали спектроскопическое туннельное устройство и одноэлектронный транзистор. Первый является ключом к изучению сверхпроводимости, в то время как второй имеет множество применений из-за его чрезвычайной чувствительности к электрическим полям. Все три устройства выигрывают от того, что сделаны из одного материала — это делает их максимально совместимыми и решает множество других проблем, характерных для применяемых сегодня технологий.
Исследование опубликовано в журнале Nanotechnology.
