你造吗？含钙石墨烯可呈现超导性能

欧洲足球赛事 注：石墨烯是具有蜂窝网络状的单原子碳层。石墨烯中的电子采取了特殊的电子组态，即狄拉克锥，他们表现得就像没有质量一般，这让他们得以用极快的速度传输，使石墨烯具有极其优异的导电性。这非常重要，由于石墨烯的电子流不具有质量和电阻，使得一个一种高速纳米电子器件最终得以实现。

日本东北大学和东京大学的合作团队藉由控制石墨烯层数，开发了一种在碳化硅上生长高质量石墨烯的方法。该团队用此方法制造了双层石墨烯，并在两片石墨烯夹层中插入钙原子（Ca），形成类似三明治的结构。他们采用微四点探针法测量导电性，并发现在4K（-269℃）时样品的电阻急剧下降，显现出超导的特性。

研究小组还发现，只含有双层石墨烯以及嵌有锂的双层石墨烯样品皆没有超导特性，而含钙的双层石墨烯由于钙原子的电子转移到石墨烯层因而表示出了超导特性。制造超导石墨烯的成功将大大地影响到石墨烯的基础及应用研究。目前还不清楚当无质量的狄拉克电子变成无电阻的超导时会发生什么。但根据最新研究结果，进一步的实验和理论研究将有助于揭开超导石墨烯的神秘面纱。

在嵌入Ca的双层石墨烯的研究中观察到的超导转变温度（Tc）仍然相当低（4K）。这促使更深入地去探讨如何提高Tc；例如，可用其他金属取代Ca或是调整石墨烯层数。从应用角度看来，最新的结果为超高速超导纳米电子器件的未来发展铺平道路，例如集成电路上利用超导石墨烯制成的量子计算设备等。

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感谢材料人编辑部任丹丹提供素材。