Ερευνητές από το Εθνικό Ινστιτούτο Γραφενίου του Πανεπιστημίου του Μάντσεστερ απέδειξαν ότι η υπεραγωγιμότητα στο γραφένιο μαγικής γωνίας μπορεί να απενεργοποιηθεί πλήρως μέσω της θωράκισης των αλληλεπιδράσεων μεταξύ των ηλεκτρονίων.
Το εύρημα αυτό προσφέρει ισχυρές αποδείξεις ότι οι ηλεκτρονικές αλληλεπιδράσεις διαδραματίζουν κεντρικό ρόλο στο φαινόμενο, λύνοντας μια μακροχρόνια επιστημονική διαμάχη.
Σύμφωνα με τον επικεφαλής συγγραφέα δρ Ζυλιέν Μπαριέ, «για να κάνουμε τη διαφορά, έπρεπε να λύσουμε δύο ζητήματα, χτίζοντας μια συσκευή στην οποία το στρώμα θωράκισης βρίσκεται εξαιρετικά κοντά – σε κλάσμα νανομέτρου – παραμένοντας ηλεκτρονικά ξεχωριστό».
Η κατασκευή της συσκευής και τα πειράματα
Για τις ανάγκες της μελέτης που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Physical Review X, η ερευνητική ομάδα κατασκεύασε μια συσκευή που περιλαμβάνει δύο συνεστραμμένα δίστρωματα γραφενίου σε απόσταση μικρότερη από ένα νανόμετρο.
Αυτός ο σχεδιασμός επέτρεψε τον αποτελεσματικό έλεγχο της θωράκισης Coulomb και τη δοκιμή της συμπεριφοράς της υπεραγωγιμότητας.
Όπως δήλωσε ο καθηγητής Αλεξέι Μπερντιούγκιν, «όταν ενεργοποιήσαμε τη θωράκιση, εκπλαγήκαμε διαπιστώνοντας ότι η υπεραγωγιμότητα κατεστάλη πλήρως, προσφέροντας ξεκάθαρες αποδείξεις ότι το φαινόμενο πηγάζει από ισχυρές αλληλεπιδράσεις ηλεκτρονίων».
Οι προοπτικές για τη φυσική
Η αύξηση της πυκνότητας φορέων στο διπλανό στρώμα αποδυνάμωσε προοδευτικά την υπεραγωγιμότητα και εξαφάνισε τις συσχετισμένες μονωτικές καταστάσεις. Τα αποτελέσματα αποκλείουν τους συμβατικούς μηχανισμούς που βασίζονται στα φωνόνια, περιορίζοντας τα περιθώρια για τις μελλοντικές θεωρίες.
Ο καθηγητής σερ Αντρέ Γκέιμ τόνισε ότι, «αν και η μελέτη κάνει μόνο ένα μικρό βήμα, βοηθά να κατανοήσουμε τι κάνει την υπεραγωγιμότητα να λειτουργεί, κάτι απαραίτητο για την επίτευξη υψηλών θερμοκρασιών στο μέλλον».
