Dopage par transfert de charge du graphène par des adatomes de lithium. Crédit :arXiv : 1508.05925 [cond-mat.supr-con]
(Phys.org)—Une équipe de chercheurs d'Allemagne et du Canada a trouvé un moyen de rendre le graphène supraconducteur—en le dopant avec des atomes de lithium. Dans leur papier, ils ont téléchargé sur le serveur de préimpression arXiv , l'équipe décrit le processus qu'ils ont utilisé et les résultats qu'ils ont obtenus en le testant.
A présent, presque tout le monde dans la communauté scientifique connaît le graphène, la couche de matériau à atome de carbone unique qui est étudiée pour comprendre comment elle peut être produite en masse et connectée à d'autres appareils pour tirer parti de ses propriétés électriques supérieures. Certains ont également cherché à savoir si le matériau pouvait être transformé en supraconducteur - des recherches antérieures il y a une décennie ont montré que le graphite pouvait être rendu supraconducteur en le recouvrant d'autres matériaux. Depuis cette époque, la recherche a été lancée pour trouver le bon revêtement pour le graphène. Il y a trois ans, un groupe en Italie a créé un modèle suggérant que le lithium pourrait être le bon choix, maintenant, sur la base du travail effectué par cette dernière équipe, il semble qu'ils auraient pu avoir raison.
Dans cet effort, les recherches ont d'abord cultivé des échantillons de graphène sur un substrat de carbure de silicium - ces échantillons ont ensuite été placés sous vide et refroidis à 8K et ont ensuite été "décorés" très précisément avec une couche d'atomes de lithium. Pour se convaincre que le résultat était supraconducteur, l'équipe a testé le matériau avec une spectroscopie de photoémission à résolution angulaire, ce qui a révélé que les électrons envoyés à travers le matériau ralentissaient, ce qu'ils suggèrent était le résultat du couplage électron-phonon (la création de paires de Cooper) - l'une des caractéristiques d'un supraconducteur. L'équipe a également identifié un écart énergétique entre les électrons qui étaient conducteurs et ceux qui ne l'étaient pas, l'énergie qui serait nécessaire pour freiner le couplage électron-phonon.
D'autres tests devront être effectués pour découvrir s'il est possible de démontrer une perte complète de résistance électrique et l'expulsion d'un champ magnétique externe, tests qui peuvent prouver que le matériau est un véritable supraconducteur.
Des physiciens de l'Université de la Colombie-Britannique ont pu créer le premier échantillon de graphène supraconducteur en le recouvrant d'atomes de lithium. Crédit :Université de la Colombie-Britannique
Dans les nouvelles connexes, un autre groupe travaillant à l'Université Sungkyunkwan en Corée du Sud a également travaillé avec le revêtement de graphène avec du lithium et dans leur article également téléchargé sur arXiv , ils affirment avoir observé la supraconductivité dans des échantillons de couches de graphène dopé au lithium.
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