Verwickelter Graph: Magischer Winkel sorgt für Supraleitung

Forscher am renommierten MIT haben herausgefunden, wie die bereits vielversprechenden elektrischen Eigenschaften von Graphen verbessert werden können: indem zwei Schichten des Materials anstelle einer verwendet werden.

Vor zwei Jahren hatten die Wissenschaftler bereits mit zwei Graphenschichten experimentiert, die nur ein Kohlenstoffatom dick waren. Es wurde gefunden, dass sie in Kombination supraleitende Eigenschaften erwerben. Dies war auch der Fall, als die Atomschichten verschachtelt wurden und somit eine stabilere Verbindung hergestellt wurde. Dies gab den Forschern Hoffnung auf supraleitende elektronische Komponenten.

In der Tat können wir jetzt die ersten Fortschritte in dieser Hinsicht sehen erwähnen. Unter anderem konnten bereits Schalter aus dem verschränkten Graphen erstellt werden. Diese funktionieren wie andere Schalter, die in Quantencomputern verwendet werden, haben jedoch den Vorteil der Supraleitung.

1.1 Grad

Um die Graphenschichten richtig zu verbinden, müssen sie genau im richtigen Winkel zusammengeführt werden. Die Wissenschaftler nennen es in ihren Veröffentlichungen den „magischen Winkel“, und das sind genau 1,1 Grad. Gelingt dies, verbinden sich die Atome beider Schichten so, dass durchfliegende Elektronen tatsächlich nicht verlangsamt werden.

Aus diesem Grund sehen die Wissenschaftler immer noch keinen Weg zu einem Prozess, mit dem die Diagrammebenen automatisiert und in größerem Maßstab kombiniert werden können. Niemand muss auf eine frühzeitige Verfügbarkeit von Serienelektronik hoffen.

Aber wenn es irgendwann gelingt, wäre es ein großer Sprung in der Datenverarbeitung. Da supraleitende Materialien den Betrieb sehr schneller Stromkreise mit geringen Energiemengen ermöglichen würden, würde es schließlich keine Abwärme geben, die zu einer Überhitzung des Stromkreises führen könnte.

Siehe auch:

Forschung, Metall, Graphen
Universität von Manchester