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Una de las cosas que hace que el grafeno sea tan peculiar es que puede convertirse en un superconductor cuando las sábanas súper delgadas se apilan una encima de la otra en un patrón de moiré retorcido.
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Durante algún tiempo, los científicos pensaron que era único de esa modo. Pero ahora, se ha demostrado que el deselenuro de tungsteno hace lo mismo que el grafeno, y es aún más efectivo.
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La activación de la superconducción requiere un resfriado y presión extremo, pero la investigación futura de las propiedades que lo hacen posible puede conducir a un superconductor de temperatura condición algún día
En el mundo de la reincorporación costura, hay una textura específica de tela indicación Moiré. Por lo militar, hecho de seda, este textil tiene un impresión visual deformado que se logra aplicando rodillos de calor y presión hasta que se vea casi como ondas en un estanque. En física y matemáticas, los patrones de Moiré ondulantes pueden aparecer como resultado de todo, desde el simple obstáculo geométrico hasta la interferencia. Y ese mismo impresión ha creado una nueva forma de superconductor.
Los superconductores son tan especiales porque pueden realizar electricidad sin resistor. Ciertos materiales pueden obtener esta propiedad a través de la exposición al frío o la presión extrema, y aunque solo unos pocos materiales son capaces de ser superconductores en primer circunstancia, uno más se ha apéndice a esa tira corta y valiosa. Un equipo de investigadores dirigido por el físico Cory Dean de la Universidad de Columbia descubrió que las hojas de tungsteno ultrathines deselenuro, desaceleradas en un arreglo de moiré retorcido, toman poderes superconductoras cuando se enfrían a temperaturas que rondan amoldonado por encima del cero invariable.
Dean tenía intento previamente Un test de Moiré similar con hojas de grafeno (una sustancia hecha de carbono puro que se extrae del mina), que mostró signos de superconductividad en un patrón de Moiré. Sin requisa, a posteriori de que la estructura del grafeno se enfrió por debajo de una cierta temperatura, las áreas de la estructura eléctricamente conductores quedaron inactivas, y cualquier superconductividad potencial desapareció.
Eso fue en 2018, y en los abriles posteriores, Dean y su equipo han tratado repetidamente de descubrir cómo sobrellevar el grafeno a la temperatura ideal para la superconductividad mientras mantienen vivas sus áreas eléctricamente conductoras. Otros materiales organizados de la misma modo además mostraron algunas propiedades prometedoras, incluidas versiones extrañas del fascinación y el aislamiento eléctrico, pero no alcanzó la superconducción. Luego, el equipo decidió probar Tungsten Diselenide.
Tungsteno y selenio son los dos Dichalcogenuros de metal de transición (TMD)—Un un nuevo peña de materiales bidimensionales que pueden convertirse en superconductores. A diferencia del grafeno, tienen una brecha de pandilla directa, lo que significa que sus bandas de descuento (las cáscaras de electrones más exteriores de los átomos) están directamente alineadas con la pandilla de conducción (la cubierta de electrones adyacente a la pandilla de valencia). La brecha de pandilla directa en el deselenuro de tungsteno permite que los electrones pasen fácilmente de la pandilla de valencia a la pandilla de conducción. Una vez en la pandilla de conducción, los electrones están disponibles para la conducción (o superconducción) de inmediato.
“Aunque una amplia escala de [superconductor] Se han observado fenómenos correlacionados en los Moiré TMDS, la sólida demostración de la superconductividad ha permanecido falto ”, dijeron los investigadores en un estudiar Recientemente publicado en la revista Naturaleza.
Como Graphene ya no es el único material que se convierte en un superconductor cuando se está dispuesto en una estructura de Moiré, Dean y su equipo quieren investigar aún más si otras TMD obtienen o no propiedades superconductivas de esta disposición que no aparecieron en ninguna otra forma.
Las TMD tienen muchos usos (desde transistores hasta optoelectrónicos hasta almacenamiento de energía) e incluso tienen el potencial de uso futuro en imágenes biomédicas. El único inconveniente ha sido la temperatura: ayudar los materiales cerca de Absolute Zero es costoso e increíble de energía. Si se descubre un superconductor de temperatura condición, significaría ser capaz de transmitir cantidades ilimitadas de energía a distancias increíbles, pero ningún test que intente producir todavía ha tenido éxito.
Si perfectamente las propiedades exactas que hacen que el tungsteno deselenide sea un superconductor aún se desconocen, descubrir lo que son podrían dar a los científicos una idea de cómo ayudar el estado a temperaturas más altas, tal vez incluso la temperatura condición.
¿Quién dijo que la física no podría estar de moda?
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