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日本重基础研究发现新型层状超导体利用石墨烯开发零能耗纳米器件

日本注重通信网络技术的基础研究层面。

    其中,新型铋系层状超导体有望成为层状功能性材料的新设计指标。日本首都大学东京研究生院的研究小组,发现了具有由铋、银、锡、硫和硒构成传导层的新型层状超导体。拥有二维层状结构的化合物会显示出高温超导和热电转换等多种功能性。不仅是功能性,还可能出现由二维电子状态引起的特殊物理现象,这也是具备二维层状结构的化合物的特征,科学家们一直期待能发现拥有前所未有新特性的新型层状化合物。此次的研究结果首次发现4层型铋系层状化合物具备块体超导性。以此为契机,有望加速具备4层传导层的铋系层状化合物的功能性材料开发。

    明确石墨烯超导材料原子排列,有望实现零能耗高速纳米器件。东京大学、早稻田大学、日本原子能研究开发机构、高能加速器研究机构等组成的研究小组,利用“全反射高速正电子衍射法”(TRHEPD法)的实验方法,首次明确了碳原子层物质石墨烯与钙形成的具有超导特性的二维化合物的原子排列。另外研究小组通过实验确认,这种原子排列显示出电阻为零的超导现象。此次查清了使用石墨烯的新化合物的原子排列,为利用石墨烯开发零能耗的超高速信息处理纳米器件等材料开辟了道路。

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