大家好,今天小编关注到一个比较意思的话题,就是关于石墨科学杂志问题,于是小编就整理了2个相关介绍石墨烯科学杂志的解答,让我们一起看看吧。

  1. 石墨烯超导提出者?
  2. 曹原发现的石墨烯,是常温超导吗?

石墨烯超导提出者?

超导体石墨烯的发现,打破了科学超导界107年的沉寂,一个二十岁出头的中国人,站在了科学之巅。著名的《Nature》和顶级科学期刊自然》,均见证了曹原的荣光。

他将两层石墨烯,旋转到特定的“魔法角度”(1.1°)叠加时,它们可以在零阻力的情况下传导电子,成为超导体!这一科研成果在电子产业的应用,手机充电将缩减为16分钟,能为全球节省数千亿资金。

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曹原发现的石墨烯,是常温超导吗?

以往的超导研究,多数集中在寻找更高温度的材料以及制备方法,都是复合成分,超导温度提高了很多,但离常温还差得很远。超导的机理一直不清楚,这方面没有进展。曹原的工作是,用单一元素(碳),和清晰的结构(石墨烯结构),实现了超导,虽然只比绝对零度提高了1.7度,但意义在于找到了一个最简单的模型,以后只需研究这个模型,就可以揭示超导的原理。可以说为超导理论的研究找到了最佳的研究对象。以前科学家都在盲目地摸索,现在目光一致了!

——我学得是计算机通信,以上是我个人的理解,不一定完全正确,非喜勿喷。

以前我们实验室有同门做过石墨烯,对于其性质略知一二。可以明确地说,曹原所制备出来的特殊石墨烯并非常温超导体(一般称室温超导体)。

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曹原年仅22岁就已第一作者的身份在《自然》(Nature)杂志发表了两篇重磅文章[1][2],由此引发了世界的关注。要知道,以前评中科院院士,只要一篇一作Nature或者Science即可。虽然现在没有这样的现象了,但Nature或者Science在科学领域中属于顶级杂志的地位无法动摇,很少有人能在上面发论文。由于曹原的突破性工作,他登上了《自然》杂志评选的2018年年度十大科学人物,他的研究成果也被做成封面

曹原的主要工作是石墨烯超导的研究,但这种石墨烯的超导温度并非是常温,而是很低的温度,只比绝对零度了高了一点,有关曹原制备出室温超导体的报道是不实的。

石墨烯源自于石墨。石墨是由多层碳原子层组成,每层中的碳原子以蜂窝状的多个六边形排列在一起,每层之间的距离大约0.335纳米。如果把石墨的多层结构剥离成一层一层的结构,得到的材料就是石墨烯。由于石墨烯的特殊结构,它具有优异的力学、电学、磁学和热学性能,所以石墨烯改性一直都是研究热点。

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这又是一个媒体乱报道的例子。

曹原的工作分为两篇文章,分别是《Correlated insulator beh***iour at half-filling in magic-angle graphene superlattices》和《Unconventional superconductivity in magic-angle graphene superlattices》。

需要看看摘要就知道,石墨烯“魔角”产生的超导距离常温超导还远得很:

图中高亮的一小段:1.7 kelvin,也就是1.7开尔文。

上图是电阻与温度之间的关系。可以看到,在角度为1.05度的「魔角」处,电阻会在1.7K左右的时候突然降低到零。这就是超导。

但是1.7K的温度,离「常温超导」还差得远呢!

0K到1K的温差,就相当于1摄氏度到2摄氏度的温差。而零摄氏度在开尔文温标下,相当于273K!所谓的「常温」,大概需要达到300K的转变温度才可以。

现在比较高温的超导体,大概能达到100多K的转变温度,也就是零下一百多度。即便是这么低,也已经是非常之高了。

曹原发现的石墨烯,是常温超导吗?

其实曹原发现的石墨烯超导并不属于常温超导范畴,这在NATURE网上的付费下载论文首页描述中就说明了:“ we observe tunable zero-resistance states with a critical temperature of up to 1.7 kelvin.”"我们观察到临界温度高达1.7开尔文的可调零电阻状态。"这个1.7开尔文表示的在比绝对零度高1.7K的温度,换算成摄氏大约为:-271℃,这个温度对于习惯以摄氏温标的朋友肯定肯定非常了解这是一个难以在普通条件下实现的温度!

上图是曹原在NATURE上论文的截图,如果您有兴趣全文,不妨留言可以转发,要不然NATURE可是付费下载的!曹原作为第一作者这在论文中的分量是很重的,年纪轻轻就获得了不俗的成绩,未来前途不可***!那么曹原发现的石墨烯超导是在什么条件下实现的呢?截图论文中做了大致描述:

.....“对二维超晶格中的弱电子-声子相互作用这种非常规超导电性能进行了深入研究,以小角度扭曲下的石墨烯,发现大约在1.1°时发现了一个“魔法角”,在这个状态下,1.7K时观测到了零电阻状态,这载流性能和铜氧化物的相图类似,甚至包括与超导性能对应的圆顶区域!”.....

上图为实验示意,两层石墨烯以一个小角度扭曲加上1.7K的低温条件下实现了低温超导,尽管这个温度甚至比已知材料中超导温度都要低(我们极度需要高温超导),但在以往的材料中都是以各种化合物为基础的材料实现的,比如:铜氧化物超导体、重费米子超导体、金属和合金超导体,铁基超导体,甚至还有超出你理解的有机超导体!这些超导体无一例外是本身的属性或者在化合物的属性下实现,但石墨烯本不具超导性能,但双层石墨烯在某个角度实现超导体,这应该属于非常规超导中最另类的一个!这在超导领域研究开启了一扇新的大门!

载流子调控下的"魔角"石墨烯超导

不具现实意义的石墨烯超导也许是未来的非常规超导的他山之石,当然如果能实现石墨烯这种单一材料的某角度常温超导那自然再好不过,毕竟石墨烯本来就是一种可以成为超高强度材料的存在,在制造和应用领域的门槛,也许就将对普通场合开放!

到此,以上就是小编对于石墨烯科学杂志的问题就介绍到这了,希望介绍关于石墨烯科学杂志的2点解答对大家有用。