中国科学技术大学潘建伟的超导量子实验团队近日再登《科学》杂志:他们联合中国科学院物理所范桁等,开创性地将超导量子比特应用到量子行走的研究中。因为量子世界里的粒子遵循量子叠加、量子干涉等规律,它们的行为会变得很复杂。许多学者认为,在量子处理器上进行量子行走的演示,是实现量子计算的一条重要途径。但是,在量子系统中演示量子行走不是容易实现的。在这个实验中,光子的量子行走是在一维阵列上进行,光子是玻色子。
首次测录了石墨烯量子位的“寿命”!超导量子比特(简写为量子位)是一种人工原子,它使用各种方法产生量子信息比特,这是量子计算机的基本组成部分。在这项工作中,我们首次证明石墨烯制成的超导量子比特是时间量子相干,这是构建更复杂量子电路的关键。当电压作用于量子位时,电子在石墨烯连接的两个超导引线之间来回弹跳,将量子位从基态(0)改变为激发态或叠加态(1),底层的hBN层作为承载石墨烯的基底。
温度在多高时发生的超导可算高温超导?石墨烯超导(MIT)尽管MIT团队的超导实验结果仍然是在极低温度(1.7K)下得到的,但他们认为石墨烯的这类超导性在常温下就有可能发生,因为它的微观机理与BCS理论不能解释的非常规“高温超导”现象是一致的。MIT团队的研究人员也比较了双层石墨烯超导态中的转变温度与电子对浓度的关系,进一步证实他们得到的石墨烯超导态不能用BSC常规理论来解释,而与铜氧化物等的所谓高温超导态更为接近。
科学网石墨烯和超导。尽管MIT团队的超导实验结果仍然是在极低温度(1.7K)下得到的,但他们认为石墨烯的这类超导性在常温下就有可能发生,因为它的微观机理与以上介绍的主流理论(BCS)不能解释的非常规“高温超导”现象,是一致的。MIT团队的研究人员也比较了双层石墨烯超导态中的转变温度与电子对浓度的关系,进一步证实他们得到的石墨烯超导态不能用BSC常规理论解释,而与铜氧化物等的所谓高温超导态更为接近。
石墨烯的载流子浓度相比已知的高温超导要低多个数量级,要实现石墨烯超导最简单的办法就是对其进行载流子掺杂,即引入碱金属或碱土金属等元素,但得到的结果并不令人满意,它的临界温度从0.15到11.5 K不等,距离室温超导遥不可及。由此看来,对石墨烯掺杂后的超导似乎没有高温超导的迹象。如此低的载流子浓度尚且能够实现超导,况且高温超导并不“高温”,常压下的高温超导临界温度最高也只有135 K,距离室温300 K依然遥远。
石墨烯超导和21岁博士生:对科学的宣传要高调,对个人的宣传要低调 | 袁岚峰。曹原等人发现的偏转1.1度的双层石墨烯中1.7 K的超导,给高温超导提供了新线索。这个1.7 K的超导,本身没有实用价值,但是它给铜氧化物的超导提供了一条全新的线索。我们还不知道双层石墨烯和铜氧化物的超导机理是不是真的相同,也不知道铜氧化物的性质是不是都会出现在双层石墨烯当中,但是这些实验的结果已经给了我们足够的理由,来谨慎地庆祝一下。
美国能源部劳伦斯·伯克利国家实验室(伯克利实验室)的科学家开发了一种石墨烯装置,它比人的头发还薄,还具有深度特殊的特性。
魔角石墨烯超晶格结构。“我们在实验进行之初并不是为了研究超导电性,”Jarillo-Herrero解释道,“我们想要探索的是被称为魔角的方向性会如何影响石墨烯。因为根据一些专家的理论预测,若二维材料不同层间的原子以特定的角度偏移,那么在石墨烯莫尔超晶格中会出现有趣的电子性质。我们的直觉也告诉我们会有一些有趣的物理现象发生,但是实际我们发现的东西远远超出了我们的预期。”
麻省理工学院(MIT)的Pablo Jarillo-Herrero及其同事催生了扭转技术(Twistronics),这是一种非常有前景的全新技术,通过旋转相邻两层石墨烯来调控石墨烯的电性质。双层石墨烯是通常以特定方式堆叠在一起的两层石墨烯。名古屋大学Keiichiro Imura、Kazuhiko Deguchi等、丰田工业大学Tsunehiro Takeuchi、丰田理化学研究所Tsutomu Ishimasa等研究人员首次发现超导准晶体——金属合金准晶体在温度低于0.05 K时是一种超导体。
如果想要超导,你就扭扭石墨烯。石墨烯能出现超导行为并不新奇,研究人员此前曾通过将石墨烯与已知为超导体的材料相结合,或通过与其他元素进行化学拼接的方式,诱导出石墨烯的超导态。如果简单如石墨烯的超导性也是由相同机制引起的,那石墨烯也许可以成为理解高温超导现象的“罗塞塔石碑”(Rosetta stone)。不过,Lau认为需要更多信息才能确定诱导双层石墨烯实现超导的机制是否正是高温超导体背后的同一机制。
在研究双层石墨烯时,由麻省理工学院的Pablo Jarillo-Herrero教授所带领的团队发现,如果将其中一层石墨烯层相对于另一层扭转一定角度,就可以得到绝缘或者超导的状态,而这些状态在单层石墨烯中是完全没有的。过去的模型都会假设电子在所有点上都会以平等的方式隧穿,但在新的模型中,某些区域的隧穿被切断了,在被扭转过的石墨烯薄片中,碳原子在某些区域会比在其他区域对齐得更精准。
他们复制麻省理工石墨烯超导实验时,意外发现石墨烯的新形式磁性。其次,斯坦福团队故意让两个石墨烯薄片之间的旋转角度超过了1.1度,而是1.17度,因为最近有研究表明,扭曲的石墨烯薄片在制造过程中倾向以更小的角度沉降。大卫·戈德哈伯-戈登对此表示说,,这是已知的第一个石墨烯材料中存在轨道铁磁性的例子,如果磁性是由于自旋极化,你就不会期望看到霍尔效应。
说起超导,许多人可能都会记得25年前那场高温超导研究热,那时,这场世界范围内的探寻不断接近室温的超导材料的研究热潮也带来了对超导科学知识的大普及。同时我们采访了我国当年参与组织和领导高温超导研究的著名物理学家赵忠贤院士就超导百年做出的评述,敬请读者关注。此外,磷族元素化合物的发现让研究者们重拾了信心,他们也许能找到其他高温超导材料,提供更多的信息甚至提供一条难以找到的室温超导材料之路。
在铜氧化物中发现的高温超导性将临界温度提高到了液氦的温度以上。尽管进行了大量研究,但科学家仍用了20年的时间才打破这一记录:2015年,人们发现当硫化氢(H?S)被压缩到150GPa(约为地球核心压力的40%)时,就会发生超导相变,其临界温度临界温度为203 K(约零下70度)。然而,测量迈斯纳效应是非常困难的:以之前的最高临界温度记录保持者——硫氢化物为例,它的迈斯纳效应是在超导性被首次报告的几年之后才最终得以证明。
对超导性的测量存在众多挑战,其中一个挑战是那些将电流汇入样本材料中的导线在这些温度下并不会发生超导,所以我们不能直接测量电流的电阻。因此,为了弄清是否真的发生了超导,研究人员可以对那些能影响超导产生的因素加以检验。首先,它们意味着我们至少对超导性的某些方面已有足够的了解,足以预测能显示出这种超导行为的化学物质。另外,研究人员计算出LaH10的超导结构,或许能使我们确定一些导致了超导行为的关键特征。
《自然》确凿证据: 实验揭开石墨烯“魔角”超导体的奥秘!现在,普林斯顿大学进行的新实验揭示了这种被称为“魔角”扭曲双层石墨烯物质是如何产生超导性的,普林斯顿大学科学家提供了确凿的证据,其研究2019年7月31日发表在《自然》(Nature)期刊上。证明超导行为源自电子之间的强相互作用,从而对电子在超导出现时遵循的规则有了深入了解。然而,在该体系中发现超导电子的临界浓度时,电子突然显示出强相互作用和纠缠的迹象。
石墨烯的超导能力终于被解开,而且比我们预期的还要疯狂!去年,藉由在石墨烯添加钙原子,物理学家设法做出石墨烯的超导现象。而藉由将石墨烯放在一个超导材料上,其他团队达成类似的结果。因此,这个团队能够清楚地从石墨烯的超导性中,区分出鐠铈氧化铜的超导性。罗宾森说:「如果石墨烯的确产生p波超导性,对于基础和应用研究领域来说,石墨烯可以被用来作为一整个全新范围的超导装置创新和探索的鹰架。
近几十年来,科学家们在探索和解释高温超导体(high- tc)方面进行了大量的研究,高温超导体是一类在高温下表现为零电阻的材料。现在,来自美国、德国和日本的一组科学家在《自然》上解释了扭曲双层石墨烯中的电子结构如何影响这些系统中绝缘状态的出现,而绝缘状态是高温材料超导性的前身。找到一种能在室温下进行超导的材料,将引发一场技术革命,缓解能源危机(目前大多数能源都是在从生产到使用的过程中流失)。
超高磁场中二硫化钼仍保持超导性可用于未来量子计算机。超高磁场中二硫化钼仍保持超导性。但在高强磁场实验室(HFML)中,商店内即能买到的固体润滑剂二硫化钼,在高达37.5特斯拉的强磁场下仍能保持超导性。令人吃惊的是,超导状态下的二硫化钼内部电子对之间竟然能产生接近100特斯拉的强连接,远远超过实验室提供的37.5特斯拉强度,因此其超导状态在强磁场中可以继续保持。
世界关节炎日 关注关节健康10.12日 ▏世界关节炎日 关注关节健康2015-10-12 颈腰椎咨询平台。TLG液体刀滑膜切除术 无痕微创消除骨性关节炎 中铁十二局中心医院采用的TLG液体刀滑膜切除术目前临床上治疗骨性关节炎最有效的技术,它不是开刀,是向关节腔内注射药物代替外科手术的过程,使关节滑膜细胞失去活性并清除体外,从而迅速缓解关节的肿胀和疼痛,阻止软骨和骨破坏,防止畸形和残废。
进展 | 基于超导多量子比特量子模拟研究取得进展。由于光子可以在近邻的两个比特之间跳跃,且每个比特都具有非谐性,使得光子具有在位的相互作用,整个多体系统可以用Bose-Hubbard梯子模型描述。为了研究Bose-Hubbard梯子模型的光子在晶格中的传播,实验上,先将所有比特初始化到|0>态,然后再将特定的比特激发到|1>态,即放置一个光子在相应格点上,再让整个系统按Bose-Hubbard梯子模型哈密顿量演化。
科研团队发现唤醒石墨烯超导性能新方法据新华社22日报道,一个国际团队近日在英国学术刊物《自然·通讯》发表报告说,他们找到一种新方法来“唤醒”石墨烯的超导性,如果相关技术发展成熟,将极大地拓展这种材料的应用范围。石墨烯是从石墨材料中剥离出来的、只由一层碳原子组成的二维材料。英国剑桥大学等机构的研究人员将石墨烯与一种名为“镨铈铜氧化物”的超导材料搭配展开实验,成功“唤醒”了石墨烯中“沉睡”的超导性。
石墨烯的制备方法,你知道几个?为了这个目的,我们用Nafion溶液(5%当量)旋涂一英寸的CVD石墨烯(在铜上生长)。当使用PMMA时,将CVD石墨烯用PMMA涂覆,并且铜被蚀刻掉,留下漂浮在蚀刻溶液中的PMMA涂覆的石墨烯的薄膜。PMMA层是非常薄的(nm尺度),该意味着从蚀刻溶液中移除石墨烯/PMMA薄膜的工艺是特别精细的。另外重庆元石盛石墨烯薄膜产业有限公司用液相法,卷对卷工艺可以生产大批量石墨烯透明导电膜,膜的各种参数也挺不错。
绝缘材料也能具有超导性绝缘材料也能具有超导性来源:科技日报 发布日期:2011年05月24日 浏览人数:222.本次利用电场效应的方法可谓研制超导材料的一种新手段,它能够使钽酸钾这样的原先人们认为不能成为超导材料的物质拥有超导性,为今后研制更高临界温度的新超导材料奠定了基础。