Графен с "японской" структурой решетки может быть сверхпроводником
Физики обнаружили у графена со структурой решетки "кагомэ" локализацию электронов в пространстве между шестиугольниками из атомов углерода. Это значит, что такой графен может обладать сверхпроводимостью. Статья опубликована в журнале Angewandte Chemie International Edition.
Этот новый вид графена в теории может быть сверхпроводником, ведь в нем нашли сильно взаимодействующие электроны. Структура такого материала повторяет японское плетение "кагомэ".
Решетка кагомэ представляет собой особый вид плетения, который был придуман японцами. Сплетенный по такому методу узор представляет собой сетку из шестиугольников, между которыми находятся небольшие треугольники. Ранее физики провели теоретические расчеты и показали, что графен со структурой решетки кагомэ должен иметь уникальные электронные и магнитные свойства и сильно отличаться от своего аналога с "традиционным" расположением атомов.
Немецкие ученые впервые смогли исследовать свойства этого материала. Чтобы получить графен кагомэ, они сначала наносили исходное органическое вещество на серебряную подложку методом осаждения из газовой фазы, а затем нагревали его. В результате нескольких химических превращений на подложке получался графен в форме решетки кагомэ, состоящий из атомов углерода и азота.
Полученный монослой точно повторял форму японского плетения и состоял из шестиугольников, разделенных треугольниками. Затем авторы использовали сканирующий туннельный и атомно-силовой микроскопы для изучения структурных и электронных свойств материала. Исследователи наблюдали, что электроны определенной энергии при приложении напряжения к концам графеновой пластины начинают попадать в треугольники в структуре материала и оказываются "запертыми" там.
Это поведение не характерно для обычного графена, в котором электроны делокализованы и не собираются в группы. В графене кагомэ скопление электронов порождает их взаимодействие между собой. Это значит, что в теории такой материал может переходить в сверхпроводящее состояние. Теперь авторы намерены отделить пластину графена от подложки и попробовать изучить его другими методами.
