A cura di @Vega.

La maggior parte dei superconduttori funziona solo a temperature prossime allo zero assoluto mentre quelli cosiddetti “ad alta temperatura” conducono elettricità senza resistenza intorno a -140° C. La scoperta di materiali che trasportino la corrente senza fenomeni dissipativi a temperatura ambiente costituirebbe una svolta decisiva per lo sfruttamento della superconduttività a fini applicativi, rivoluzionando trasmissioni di energia, scanner medici e trasporti.

Due paper pubblicati su Nature il 5 marzo dimostrano che un sandwich di due strati di grafene può condurre gli elettroni senza resistenza se i loro atomi di carbonio formano “un angolo magico” di 1,1°. Il sistema necessita ancora di basse temperature (1,7 gradi sopra lo zero assoluto) ma può condurre l’elettricità in modo molto simile ai superconduttori ad alta temperatura.

Un articolo di Le Scienze riassume i risultati dei due lavori citati:

Nel grafene, la barriera elettrostatica è creata grazie alla rotazione relativa dei due fogli, ma può essere infranta più facilmente, immettendo elettroni in sovrappiù. Non solo, variando di poco lo sfasamento dei due fogli è possibile conferire loro qualsiasi stato intermedio di conducibilità fra isolante e superconduttore.

Questo permetterà di usare il grafene per indagare ancora più a fondo la superconduttività, ma, osserva Jarillo-Herrero, “si può anche immaginare un transistor superconduttore in grafene, che può essere acceso e spento, da superconduttore a isolante. Sarebbe una soluzione che aprirebbe molte possibilità per i dispositivi quantistici”.

I risultati sono anche commentati in questo articolo di Nature.

If confirmed, this discovery could be “very important” to the understanding of high-temperature superconductivity, says Elena Bascones, a physicist at the Institute of Materials Science of Madrid. “We can expect a frenzy of experimental activity over the next few months to fill in the missing parts of the picture,” says Robert Laughlin, a physicist and Nobel laureate at Stanford University in California.

 

Immagine da Pixabay.