2020年10月22日
一堆2D材料是否可以在露天温暖的温度下允亚博网站下载许超级电流，在家用厨房中很容易实现 -
8月份发表的一项国际研究为在厨房冰箱内的温度“温暖”开辟了一条新的高温超级气流的途径。
最终目标是实现超导（即，电流在合理的温度下没有任何能量损失的电流）。
朝着室温超导
以前，超导性仅在不切实际的低温下才有可能，低于零以下的-170°C - 即使南极也太热了！
因此，超导体的冷却成本很高，需要昂贵且能源密集的冷却系统。
在日常温度下的超导性是该领域研究人员的最终目标。
这种新的半导体超晶格设备可以构成与常规的基于硅（CMOS）电子设备相比，每个计算的一类新型的超低能电子产品的基础。
这种电子设备基于新型传导类型，其中固态晶体管在零和一个（即二进制开关）之间切换而无需在室温下进行阻力，这是卓越舰队卓越中心的目标。
节能电子产品中的激子超电流
由于半导体中充电的电子和孔相互吸引，因此它们可以形成紧密结合的对。这些复合颗粒称为激子，它们在室温下yabo214没有阻力开辟了新的传导道路。
激子原则上可以形成一种量子“超流体”状态，在这种状态下它们一起移动而不会阻力。有了如此紧密的激子，即使高温与室温一样高。
但是不幸的是，由于电子和孔是如此近，因此，实际上，激子的寿命很短 - 只有几纳秒，没有足够的时间来形成超氟。
作为解决方法，可以将电子和孔完全分成两分，分开原子薄进行层，创建所谓的“空间间接”激子。电子和孔沿分开但非常紧密的导电层移动。这使激子长期存在，并且实际上在此类系统中已经观察到了超级流体。
激子超氟中的逆流，其中充满电的电子和孔在其单独的层中一起移动，使所谓的“超级电流”（无耗散电流）以零电阻和零浪费的能量流动。因此，对于未来的超低能电子产品来说，这显然是一个令人兴奋的前景。
堆叠层克服2D限制
萨拉·孔蒂（Sara Conti）是该研究的合着者，但指出了另一个问题：原子上的传导层是二维的，在2D系统中，有大卫·瑟勒斯（David Thouless）和迈克尔·科斯特利兹（Michael Kosterlitz）（2016年诺贝尔奖）发现了僵化的拓扑量子限制，这消除了非常低的温度，高于-170°C时的超流量。
新提出的堆叠原子上稀薄层二甲硅烷基（TMD）半导体材料系统的关键区别在于它是亚博网站下载三维l。
通过使用薄层的3D“超晶格”来克服2D的拓扑限制。替代层与多余的电子（N掺杂）和多余的孔（p-Doped）掺杂，并形成3D激子。
该研究预测，在该系统温度为-3°C的温度下，激子超电流将在该系统中流动。
戴维·尼尔森（David Neilson）曾在激子超流量和2D系统上工作了很多年，他说“提出的3D超级晶格从2D系统的拓扑限制中脱颖而出，允许在-3°C下进行超级气流。由于电子和孔的强烈耦合，因此，进一步的设计改进应将其直至室温。”
“令人惊讶的是，今天生产这些原子上稀薄的层，将它们放在原子上，并将它们与薄弱的范德华原子吸引力一起将它们放在原子上，它已成为常规的综合性：”尼尔森教授解释说。“尽管我们的新研究是一项理论上的建议，但它经过精心设计，以便于当前的技术可行。”
研究
该研究研究了由两种不同单层材料（N和P掺杂的TMDC过渡金属二进制二核苷WS的交替层制成的堆栈中的超流量）亚博网站下载2和WSE2）。
纸在接近室温的超晶格中的三维电子孔超流体以迅速的沟通出版物理评论b在2020年8月。（DOI 10.1103/physrevb.102.060503）。
这项研究由舰队PI David Neilson教授领导，该教授与安特卫普大学（比利时），卡梅利诺大学（意大利）和澳大利亚联合国悉尼（UNSW）的合作者合作。
这项工作得到了法兰德斯研究基金会，欧洲研究领域的未来和新兴技术旗舰计划以及澳大利亚研究委员会（卓越计划中心计划）的支持。
来源：https://www.fleet.org.au/