Новости науки. Двумерные материалы, состоящие всего-лишь из одного слоя атомов, - например графен - давно стали обыденностью в науке. Но что будет, если взять два графеновых листочка и положить их друг на друга? Тогда электроны в материале будут взаимодействовать не только со своими товарищами в плоскости, но и испытывать воздействие соседнего слоя. Более того, оказывается, что если начать поворачивать один слой относительно другого, материал может начать вести себя совершенно необычным образом. Например, при определенном угле, называемом магическим, в системе из двух слоёв графена возникает сверхпроводимость - электроны могут двигаться в материале, не испытывая никакого электрического сопротивления. Этого никогда не происходит в однослойном графене.
Такое поведение уже само по себе очень интересно, но учёные из Брауновского университета пошли дальше и поместили двуслойный графен на подложку из диселенида вольфрама - материала, который запутывает электроны в графене ещё сильнее, наделяя их так называемым спин-орбитальным взаимодействем, при котором электрон начинает взаимодействовать с собственным квантовым спином. Оказалось, что при этом двуслойный графен не только становится сверхпроводящим, но и приобретает магнитные свойства! И это удивительно, ведь обычно сверхпроводимость и магнетизм лежат по разные стороны спектра свойств твёрдых тел, почти никогда не встречаясь в одном и том же веществе. Вполне возможно, что подобные заигрывания со свойствами электронов в двумерных системах лягут в основу следующих поколений электронных устройств.
Исследование опубликовано в Science 6 января 2022 года.
#news