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2017年,曹原在攻读麻省理工博士期间,他通过实验发现 石墨烯 的排列结构中具有非规超导电性的因子,据此推测出:当两层石墨烯叠在一起发生轻微偏移的时候,材料的特性会发生剧变,并因此表现出超导体的性能。
2018年3月7日 · 石墨烯是一种以碳原子组成的六角形呈蜂巢晶格的平面薄膜,是一种厚度只有一个碳原子大的二维材料。 自石墨烯被发现以来,其诸多优异属性一直令人印象深刻:它比铁还要坚固,比铜的导电性还要好等等。
2020年12月15日 · 曹原对石墨烯超导效应的研究成果,在《自然》杂志发表后,对世界产生了巨大的影响,石墨烯研究在停滞了10年之后,由曹原开启了凝聚态物理学发展的全新领域,凭借着这一研究成果他更是成为《自然》2018年度影响世界的十大科学人物之首。
曹原(1996年 — ),四川 成都人,中国科学技术大学学士,加州伯克利大学电子計算機系教授。 麻省理工大學 博士,主要研究领域为 二维材料 ( 英语 : Single layer materials ) 的输运性质。
关于曹原研究成果的意义. 在此之前,超导体研究的三大主流领域分别为铜氧超导体、铁基超导体、硼化镁超导体。 石墨烯超导体的研究虽然很早便已开始,但是直到曹原这里才算是有了最大的突破。 “魔角”超导石墨烯的发现算是为超导体的研究开辟了新的领域。 石墨烯自从2004年被科学家剥离出单层以来,它优异的光学、电学、力学特性就深深吸引了世人,石墨烯掀起了科学界研究的热潮。 石墨烯结构简单,为单原子物质,且制备材料储量丰富,如果可以实现大批量使用,那么将创造巨大的经济价值,而且将减少大量的电能和热能浪费。 石墨烯属于二维材料,既然它可以通过层间特殊角度实现超导特性,那么其它二维材料也具备同样的可能,如氮化硼(BN)、二硫化钼(MoS2)、二硫化钨(WS2)、Mxene等材料。
麻省理工Pablo Jarillo-Herrero和曹原实现了魔角扭曲三层石墨烯(MATTG)中的莫尔条纹超导体,其比魔角扭曲双层石墨烯具有更好的电子结构可调性和超导性能。
2021年7月22日 · 曹原在这种魔角扭曲三层石墨烯 (MATTG) 中观察到了「超导现象」,并研究了这种超导现象的自旋特性。 具体讲,MATTG在低温(低至1开尔文)下电阻为零,变为超导体。
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曹原对石墨烯超导效应的研究成果有何影响?
曹原是如何登上世界石墨烯的最高舞台?
石墨烯是什么?