シカゴ大学と上海大学の新しい研究では、レーザー光を使用して超伝導をシミュレートする方法を発見しました。超伝導は、2枚のグラフェンが一緒に層状になっているため、わずかにねじれている場合に発生します。彼らの新しい技術は、材料の動作をよりよく理解するために使用でき、将来の量子技術や電子機器への道を開く可能性があります。関連する研究結果は最近、Nature誌に掲載されました。

4年前、MITの研究者は驚くべき発見をしました。炭素原子の通常のシートが積み重ねられたときにねじれている場合、それらは超伝導体に変換できます。 「超伝導体」などの希少な材料は、エネルギーを完璧に送信するユニークな能力を持っています。超伝導体も現在の磁気共鳴画像法の基礎であるため、科学者とエンジニアはそれらのための多くの用途を見つけることができます。ただし、適切に機能するために絶対ゼロ以下の冷却を必要とするなど、いくつかの欠点があります。研究者は、物理学と効果を完全に理解していれば、新しい超伝導体を開発し、さまざまな技術的可能性を開くことができると考えています。 Chin's LabとShanxi University Research Groupは、以前に、冷却された原子とレーザーを使用して複雑な量子材料を複製して分析を容易にする方法を発明しました。それまでの間、彼らはねじれた二重層システムで同じことをすることを望んでいます。そのため、上海大学の研究チームと科学者は、これらのねじれた格子を「シミュレート」する新しい方法を開発しました。原子を冷却した後、レーザーを使用して、ルビジウム原子を2つの格子に並べ、互いに積み重ねました。科学者はその後、マイクロ波を使用して、2つの格子間の相互作用を促進しました。 2つは一緒にうまく機能することがわかります。粒子は、超伝導性に似た「超流動性」として知られる現象のおかげで、摩擦によって減速することなく材料を通過することができます。 2つの格子のねじれた方向を変更するシステムの能力により、研究者は原子の新しい種類の超流動性を検出することができました。研究者たちは、マイクロ波の強度を変えることにより、2つの格子の相互作用の強さを調整できることを発見し、2つの格子をレーザーであまり労力なしで回転させることができ、非常に柔軟なシステムになりました。たとえば、研究者が2〜3層または4層を超えて探索したい場合、上記のセットアップにより簡単に行うことができます。誰かが新しい超伝導体を発見するたびに、物理学の世界は賞賛に応じて見上げます。しかし、今回は、グラフェンのような単純で一般的な材料に基づいているため、結果は特にエキサイティングです。