Neue Funde: Graphen-Supraleiter bilden jetzt eine komplette Familie

Supraleiter aus Graphen gelten aufgrund einiger neuer Entdeckungen nicht mehr als Einzelerscheinungen, sondern als ganze Familie. Das öffnet jetzt den Weg zu neuen Forschungen an Materialien, die dem elektrischen Strom keinen Widerstand entgegensetzen. Im Jahr 2018 fanden MIT-Forscher heraus, dass zwei Graphenschichten, die in einem ganz bestimmten "magischen" Winkel gestapelt werden, eine robuste Supraleitfähigkeit entwickeln. Vor kurzem hat dieselbe Gruppe einen ähnlichen Zustand in verdrillten, dreischichtigen Graphen gefunden - einer Struktur aus drei Graphenschichten, die in einem neuen magischen Winkel gestapelt sind.


Nun haben die Forscher eine weitere Forschungsarbeit veröffentlicht, laut der sie entsprechende Winkel, Verdrehungen und Stapel-Varianten auch für vier und fünf Graphen-Schichten entdeckt haben. Die daraus erwachsenden Fähigkeiten zur Supraleitung werden nun auf Gemeinsamkeiten und Unterschiede hin untersucht. Klar ist allerdings: "Das Graphen-System mit dem magischen Winkel ist jetzt eine echte 'Familie', die über ein paar Systeme hinausgeht", so die Hauptautorin der in Nature Materials veröffentlichten Arbeit, Jeong Min Park.

Gezieltere Suche möglich

Diese nun mögliche Einstufung als Familie ist insofern bedeutend, als dass sie die Möglichkeit gibt, aus den Untersuchungen mögliche Gesetzmäßigkeiten abzuleiten. Und diese lassen sich dann verwenden, um gezielter auf die Suche nach Supraleitern zu gehen, die bei gewünschten Material-Eigenschaften und auch hohen Temperaturen - also ohne Kühlung in Richtung des absoluten Nullpunktes - entstehen.

Das wäre die Voraussetzung, um verschiedene technische Anwendungen auf dieser Basis zu entwickeln. Die Supraleitung, also die verlustfreie Weiterleitung elektrischer Energie, wird nicht nur aus Effizienzgründen heraus benötigt. Sie ermöglicht es auch, deutlich bessere elektromagnetische Effekte zu erzielen, wie sie beispielsweise für den Betrieb von Magnetschwebebahnen benötigt werden.

Siehe auch:

Material, Rohstoff, Graphen, Kohlenstoff, Wabe Material, Rohstoff, Graphen, Kohlenstoff, Wabe
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