Avance en la investigación de grafeno de ángulo mágico
¡Descubra cómo un nuevo método desbloquea los secretos de la superconductividad del grafeno de ángulo mágico, allanando el camino para los avances en la computación cuántica!
Los investigadores de la Universidad de MIT y Harvard han medido directamente la rigidez superfluida en el grafeno de ángulo mágico, un material compuesto por dos o más capas atómicamente delgadas de grafeno retorcidas en el ángulo correcto para desbloquear propiedades excepcionales, incluida la superconductividad no convencional.
El grafeno de ángulo mágico es muy prometedor para futuras tecnologías de computación cuántica, pero el mecanismo exacto detrás de su superconductividad sigue siendo un misterio.La medición de su rigidez superfluida proporciona una visión valiosa de este proceso.Los hallazgos del equipo sugieren que la superconductividad en el grafeno de ángulo mágico está influenciada principalmente por la geometría cuántica, que describe la "forma" abstracta de los estados cuánticos dentro de un material.
Resonancia mágica
Los científicos miden la rigidez superfluida utilizando resonadores de microondas con una frecuencia de resonancia característica.Cuando se coloca un material superconductor en el interior, altera la frecuencia e inductancia cinética del dispositivo, revelando propiedades relacionadas con la rigidez superfluida.Los métodos tradicionales, sin embargo, solo funcionan con materiales más grandes y más gruesos, lo que los hace inadecuados para materiales atómicamente delgados como MATBG.
Capturando la señal
La medición de la rigidez superfluida en MATBG requirió una conexión perfecta entre el material delicado y el resonador de microondas.Cualquier pérdida en la conexión podría degradar o reflejar la señal de microondas, evitando mediciones precisas.
El equipo ha estado refinando técnicas para unir con precisión materiales frágiles y bidimensionales para aplicaciones de computación cuántica.Los investigadores aplicaron estos métodos para este estudio para integrar una pequeña muestra de MATBG con un resonador de microondas de aluminio.
Primero ensamblaron la estructura MATBG y la colocaron entre las capas de nitruro de boro hexagonal aislante para preservar sus propiedades.Luego, grabaron bruscamente el MATBG para exponer un borde limpio para el contacto directo con aluminio, el mismo material que el resonador, asegurando una fuerte conexión superconductora.
Una vez conectado, el equipo envió una señal de microondas a través del resonador y los cambios medidos en su frecuencia de resonancia.A partir de esto, calcularon la inductancia cinética de MATBG y su rigidez superfluida.Los resultados fueron sorprendentes: la rigidez Superfluid fue diez veces mayor de lo predicho por las teorías convencionales.