一个国际团队日前在《自然·通讯》发表报告说,他们找到一种新方法来激活石墨烯本身的超导性,如果相关技术发展成熟将极大地拓展这种材料在不同领域的应用范围。
石墨烯是一种只有一个原子层厚度的二维材料,具有轻薄、强韧和导电导热等性能,是被工业界寄予厚望的新一代材料。科学家一直相信这种材料本身具有超导性,但此前还没找到方法去证实。
由剑桥大学领衔的团队将石墨烯与一种名为“镨铈铜氧化物”的超导材料搭配进行实验,成功唤醒了石墨烯中“沉睡”的超导性。
通常来说,超导体的直流电阻率在一定低温下会突然消失,这被称作零电阻效应。导体没有电阻,电流流经超导体时就不发生热损耗,电流可以毫无阻力地在导线中形成强大的电流,从而产生超强磁场。超导体目前在核磁共振成像扫描仪以及磁悬浮列车中都有应用,这类材料还能用于制造更高效的电缆以及储能设备。
报告作者之一、剑桥大学学者杰森·罗宾逊说,团队通过精密显微仪器观察后确认,实验中石墨烯呈现的超导性并非来自外部,“镨铈铜氧化物”的作用仅仅是作为一种辅助材料来激发石墨烯内在的超导性。但团队目前还不清楚在石墨烯中所激发超导性的具体属性。
石墨烯作为超导体将打开很大的想象空间。据团队介绍,“被唤醒”后的石墨烯能够用于超级计算机的制造,并且它内在的特殊超导性也能让学术界更深入地对不同超导体属性开展深入研究。