News

グラフェンをずらして重ねると超伝導体に!

Nature ダイジェスト Vol. 15 No. 6 | doi : 10.1038/ndigest.2018.180607

原文:Nature (2018-03-08) | doi: 10.1038/d41586-018-02773-w | Surprise graphene discovery could unlock secrets of superconductivity

Elizabeth Gibney

2枚のグラフェンシートを、「魔法角」と呼ばれる特定の角度だけ回転させて積層すると、抵抗なく電子が移動するようになることが明らかになった。

炭素原子1個分の厚さの二次元材料であるグラフェンは、2枚のシートを特定の角度だけずらして重ねると超伝導を発現することが明らかになった。 | 拡大する

Laguna Design/Getty

大抵の超伝導体は、絶対零度に近い温度でのみ超伝導を発現する。近年次々と報告されている「高温」超伝導体でも、抵抗なく電気を通すようになる温度(転移温度)は、大気圧の場合は最高でも約133K(-140℃)だ。そのため、室温で超伝導を示す材料が発見されれば、コストのかかる冷却が不要になり、エネルギー伝送や医療用スキャナー、輸送などの分野に革命をもたらす可能性がある。マサチューセッツ工科大学(米国ケンブリッジ)の物理学者Pablo Jarillo-Herreroらは今回、原子1個分の厚さの二次元材料であるグラフェンシート2枚を、互いの結晶格子の方向が約1.1度という「魔法の」角度だけずれるように重ねて配置すると、超伝導が現れることを明らかにした。さらには、この二層グラフェンの電気的特性に関する実験的な検証も行い、それらの結果をNature 2018年4月5日号43ページ80ページで報告した1,2。Jarillo-Herreroらの「魔法角グラフェン超格子」も、超伝導転移温度は1.7K(-271.45℃)と極低温だが、既知の高温超伝導体に似た超伝導の特徴がいくつも観測されたことで、物理学者たちを沸かせている。

全文を読むには購読する必要があります。既に購読されている方は下記よりログインしてください。

Nature ダイジェスト Online edition: ISSN 2424-0702 Print edition: ISSN 2189-7778

プライバシーマーク制度