Ромбоэдрический пятислойный графен, по сути, особая форма карандашного грифеля. Графит в грифеле состоит из графена — одного слоя атомов углерода, расположенных в шестиугольниках, напоминающих сотовую структуру. Ромбоэдрический пятислойный графен состоит из пяти слоев графена, наложенных друг на друга определенным образом. Этот материал несколько лет назад открыли ученые из Массачусетского технологического института и с тех пор обнаружили в нем ряд неожиданных свойств, пишет MIT News.
Последняя находка оказалась самой неожиданной. Охладив систему ромбоэдрического графена и нитрида бора до 30 милликельвинов (-273,12 °С), ученые заметили и описали еще два дробных состояния электронов вдобавок к тем шести, которые они обнаружили в прошлом году.
Также они обнаружили еще одно необычное явление: целочисленный квантовый аномальный эффект Холла в широком диапазоне электронных плотностей. Считалось, что дробный квантовый аномальный эффект Холла возникает в «жидкой» фазе электрона, аналогичной воде. Новое состояние можно интерпретировать как «твердую» фазу, напоминающую образование электронного «льда». Она может сосуществовать с дробными квантовыми аномальными состояниями Холла, которое возникает при тщательной настройке напряжения системы при сверхнизких температурах.
Связь между целочисленным и дробным состояниями можно представить себе в виде физической карты долины реки, созданной путем настройки электрических напряжений. Сушу и возвышенности формирует целочисленный эффект, а вода — это дробные состояния, объясняет Цзюй Лун, руководитель проекта.
Цзюй отмечает, что его команда наблюдала все эти явления не только в пятислойном ромбоэдрическом графене, но и в ромбоэдрическом графене, состоящем из четырех слоев. Это значит, что можно говорить о целом семействе материалов, у которых могут существовать и другие «родственники».
Команда ученых из Китая наблюдала ключевые признаки сверхпроводимости в тонкой пленке кристаллов оксида никеля. Новое семейство сверхпроводников переносит электрический ток без сопротивления при относительно высокой температуре 45 К (–228 °C) и при нормальном давлении.
