具有波浪形原子层的新材料表现出不寻常的超导特性

导读 麻省理工学院的物理学家和同事们创造了一种具有不同寻常的超导和金属特性的新材料,这要归功于厚度仅为十亿分之一米的波浪状原子层,这些原...
2024-09-23 14:06:39

麻省理工学院的物理学家和同事们创造了一种具有不同寻常的超导和金属特性的新材料,这要归功于厚度仅为十亿分之一米的波浪状原子层,这些原子层不断重复,形成了一个可以用手操作的宏观样本。样本的尺寸很大,这使得探索其量子行为或产生其特性的原子尺度相互作用变得容易得多。

这项研究发表在《自然》杂志上,其重要性还在于该材料是通过合理设计合成的。换句话说,该材料的配方基于该团队对此类材料的材料科学和化学的深入了解。因此,物理学家们有信心可以创造出更多具有不同寻常特性的新材料。

此外,尽管还有其他材料可以形成波浪形的原子结构,但该团队认为这是最完美的。纳米级的波浪层在整个晶体中是均匀的,晶体由数千个这样的波纹层组成。

“这种材料超出了人们传统上认为的晶体的范围——观察和了解可能出现的新物理特性是一个令人兴奋的机会,”这项研究的高级研究员、麻省理工学院物理学副教授约瑟夫·切克尔斯基 (Joseph Checkelsky) 说。

2D 材料

二维材料,即仅由一层或几层原子组成的材料,引起了物理学家的关注,因为它们可以被操纵以产生具有新奇特性的材料。例如,以微小角度旋转或扭曲一个或多个层会产生一种独特的图案,称为莫尔超晶格,可产生包括超导性和非常规磁性在内的现象。

但莫尔材料既难以制造(必须手工组装),又难以研究,因为它们是原子级的。切克尔斯基的团队一直在努力创造更容易操作的类似材料。

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