Dei fisici hanno scoperto proprietá del graffene utili per sviluppare superconduttori

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Quando due schermi mesh sono sovrapposti, ed uno è sfalsato rispetto all'altro, compaiono bellissimi motivi. Questi "motivi moiré" hanno incuriosito artisti, scienziati e matematici e hanno trovato applicazioni nella stampa, nella moda e nelle banconote.

Ora, un team guidato da Rutgers ha scoperto che in presenza di un modello moiré nel grafene, gli elettroni si organizzano in strisce.

"Le nostre scoperte forniscono un indizio essenziale sul mistero che collega una forma di grafene, chiamato grafene a doppio strato contorto, a superconduttori che potrebbero funzionare a temperatura ambiente", ha affermato l'autore senior Eva Y. Andrei, professoressa del Board of Governors nel Dipartimento di Fisica e Astronomia nella School of Arts and Sciences della Rutgers University.

Il grafene, uno strato atomicamente sottile della grafite usata nelle matite, è una maglia fatta di atomi di carbonio che ha la forma di nido d'ape. È un ottimo conduttore di elettricità ed é molto più forte dell'acciaio.

Il team guidato da Rutgers ha studiato il grafene a doppio strato contorto, creato sovrapponendo due strati di grafene e disallineandoli leggermente. Questo crea un "angolo di torsione" che si traduce in un modello moiré che cambia rapidamente quando cambia l'angolo.

Nel 2010, il team di Andrei ha scoperto che, oltre ad essere belli, i motivi moiré formati con grafene a doppio strato contorto hanno un effetto importante sulle proprietà elettroniche del materiale.

Con un angolo di torsione di circa 1,1 gradi gli elettroni si fermano quasi completamente. Gli elettroni "pigri" iniziano a vedersi tra di loro e ad interagiscono con i loro vicini. Di conseguenza, il materiale acquisisce proprietà sorprendenti come la superconduttività (il punto sui superconduttori al Cern) o il magnetismo.

Utilizzando una tecnica inventata dal gruppo di Andrei per studiare il grafene a doppio strato contorto, il team ha scoperto uno stato in cui gli elettroni si organizzano in strisce robuste e difficili da spezzare.

"Il nostro team ha trovato una stretta somiglianza tra questa caratteristica e osservazioni simili nei superconduttori ad alta temperatura, fornendo nuove prove del legame profondo alla base di questi sistemi e aprendo la strada per svelare il loro mistero", ha detto Andrei.

FONTE: Phys.org
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