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大概在年初的时候,Pablo·Jarillo-Herrero实验室在石墨烯超导研究的项目上做出了相当出色的成果,为超导性的研究开辟了新的平台。
即,当两片石墨烯重叠转角接近1.1°时,能带结构会接近于一个零色散的能带,导致这个能带在被半填充时会转变成一个莫特绝缘体。
当时这个研究成果,引发了相当大的轰动。
虽然在不少外行人眼中看来,1开尔文的超导转变温度实在谈不上有多出色,但事实上这个项目其实却充满了潜力。
至于为什么,首先必须得明确一个很基本的概念,即超导转变温度是与材料载流子浓度成正比的。
因此,理论上只要能提高材料的载流子浓度,便可以提高超导转变温度的上限。
做一个很简单的数据对比,石墨烯在前述条件下载流子浓度只有10^11cm^-2,然而转变温度却达到了1K。
相比之下,铜氧化物的超导转变温度大概在100K左右,而等效二维材料载流子浓度却是在10^14cm^-2的量级上。
即便不懂化学,也能通过数字直观的感受到,石墨烯材料相对于传统铜氧化物材料在高温超导研究领域的优越性。
至于如何提高石墨烯的载流子浓度,方法也有很多种,从掺杂目标上可以分为N型掺杂、P型掺杂,从掺杂材料源上可以分为金属掺杂、小分子掺杂、基底掺杂、晶格掺杂等等。
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