瑞士科學家制造出首個石墨烯超導量子干涉裝置
瑞士科學家在最新一期《自然·納米技術》雜志上發(fā)表論文稱,他們利用石墨烯,制造出了首個超導量子干涉裝置,用于演示超導準粒子的干涉。最新研究有望促進量子技術的發(fā)展,也為超導研究開辟了新的可能性。 2004年石墨烯橫空出世,自此引發(fā)廣泛關注并獲得大力發(fā)展。石墨烯是目前已知最薄、強度最高、導電導熱性能最好的新型納米材料。隨著研究的不斷深入,其更多特性也一一浮出水面。 雙層扭轉(zhuǎn)石墨烯——兩個原子層相對于彼此稍微有所扭轉(zhuǎn)是近幾年的研究重點。一年前,蘇黎世聯(lián)邦理工學院固態(tài)物理實驗室的克勞斯·恩斯林團隊證明,扭轉(zhuǎn)雙層石墨烯可用于制造超導設備的基本組成部分約瑟夫森結(jié)。 在最新研究中,恩斯林科研團隊利用扭曲石墨烯,制造出了首個超導量子干涉裝置(SQUID),用于演示超導準粒子的干涉。傳統(tǒng)SQUID正廣泛應用于醫(yī)學、地質(zhì)學和考古學等領域,其靈敏的傳感器能夠測量磁場的微小變化,但其只與超導材料一起工作,因此在工作時需要使用液氦或氮氣進行冷卻。 新研制的石墨烯SQUID的靈敏度并不優(yōu)于傳統(tǒng)鋁制SQUID,且也必須冷卻至絕對零度之上2℃,“但最新研究大大拓寬了石墨烯的應用范圍,此前我們已經(jīng)證明石墨烯可用于制造單電子晶體管,現(xiàn)在又增加了超導設備!倍魉沽种赋觯霸诹孔蛹夹g中,SQUID可以容納量子比特,因此可用作執(zhí)行量子操作的元件。此外,通常情況下,晶體管由硅制成,SQUID由鋁制成,不同材料需要不同加工技術,但現(xiàn)在它們都可由石墨烯制成。” |