اختراق في أبحاث الجرافين الزاوية السحرية
اكتشف كيف تفتح طريقة جديدة أسرار الموصلية الفائقة للجرافين في الزاوية السحرية ، مما يمهد الطريق للتقدم في الحوسبة الكمومية!
قام باحثو جامعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وجامعة هارفارد بقياس صلابة فائقة الفائقة في الجرافين الزاوية السحرية-وهي مادة تتألف من طبقتين أو أكثر من ذري من الجرافين الملتوية في الزاوية الصحيحة فقط لفتح خصائص استثنائية ، بما في ذلك الموصلية الفائقة غير التقليدية.
يحمل الجرافين السحري الزاوية وعدًا كبيرًا بتقنيات الحوسبة الكمومية المستقبلية ، لكن الآلية الدقيقة وراء موصليتها الفائقة لا تزال لغزا.يوفر قياس تصلبها الفائق نظرة ثاقبة على هذه العملية.تشير نتائج الفريق إلى أن الموصلية الفائقة في الجرافين الزاوية السحرية تتأثر بشكل أساسي بالهندسة الكمومية ، والتي تصف "شكل" الحالات الكمومية المجردة داخل المادة.
الرنين السحري
يقيس العلماء صلابة الفائقة الفائقة باستخدام رنين الميكروويف مع تردد الرنين المميز.عندما يتم وضع مادة توصيل فائقة في الداخل ، فإنه يغير تردد الجهاز وحثه الحركي ، ويكشف عن خصائص تتعلق بصلابة فائقة.ومع ذلك ، تعمل الطرق التقليدية فقط مع مواد أكبر وأكثر سمكا ، مما يجعلها غير مناسبة للمواد الرقيقة الذرية مثل MATBG.
التقاط الإشارة
يتطلب قياس تصلب الفائقة الفائقة في MATBG اتصالًا سلسًا بين المادة الحساسة ورنان الميكروويف.أي خسارة في الاتصال يمكن أن تتحلل أو تعكس إشارة الميكروويف ، مما يمنع قياسات دقيقة.
قام الفريق بتحسين تقنيات إرفاق المواد الهشة ثنائية الأبعاد لتطبيقات الحوسبة الكمومية بدقة.طبق الباحثون هذه الطرق لهذه الدراسة لدمج عينة MATBG صغيرة مع مرنان الميكروويف الألومنيوم.
قاموا أولاً بتجميع بنية MATBG وقاموا بتقليطها بين طبقات نيتريد البورون العازلة للحفاظ على خصائصها.بعد ذلك ، قاموا بحفر MATBG بشكل حاد لفضح حافة نظيفة للاتصال المباشر بالألمنيوم ، وهي نفس المادة مثل المرنان ، مما يضمن اتصالًا قويًا بالتوصيل الفائق.
بمجرد الاتصال ، أرسل الفريق إشارة ميكروويف من خلال المرنان والتحولات المقاسة في تردد الرنين.من هذا ، قاموا بحساب الحث الحركي لـ MATBG وتصلبه الفائق.كانت النتائج مفاجئة - كانت صلابة superfluid أعلى بعشر مرات مما تنبأ به النظريات التقليدية.