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床单之间发生了什么？非常有前途的超导体会让每个人都惊喜

时间：2022-05-08 08:25:04 来源：

将钙注入石墨烯产生超导体，但钙的实际情况在哪里？

将钙添加到石墨烯产生极其有前途的超导体，但钙在哪里呢？

将钙添加到复合石墨烯 - 衬底结构产生高转变温度（TC）超导体。

领导作者博士学生Jimmy Kotsakidis（蒙纳士大学物理与天文学学院）。

在一项新的研究中，澳大利亚LED团队首次证实了那些钙原子的实际情况：令人惊讶的是，钙在上石墨烯片和下部“缓冲液”片材下面，“浮动”的石墨烯钙原子床。

超导钙注射的石墨烯对于节能电子和透明电子产品具有很大的承诺。

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石墨烯的特性可以通过注射图石墨烯下方或两个石墨烯片之间的另一种材料（称为“嵌入”的过程）进行微调。

通过增加其电导，将该外部原子或分子注射改变石墨烯的电子性质，从而降低与基材的相互作用，或两者。

将钙注入石墨中产生具有相对“高”超导转变温度（TC）的复合材料（钙嵌入的石墨，CAC6）。在这种情况下，钙原子最终驻留在石墨烯片之间。

通过STM（显示），XPS和LEED测量，精确定位了SIC表面附近钙的位置。

将钙注入石墨烯上的碳化硅基底也产生高TC超导体，我们总是认为我们知道钙在这种情况下的位置…

碳化硅上的石墨烯有两层碳原子：一个石墨烯层在另一个'缓冲层'的顶部：在合成期间在石墨烯和碳化硅衬底之间形成的碳层（石墨烯型），并且是由于部分粘合到基板表面而导致的非导电。

“想象一下，碳化硅就像一个带有装配板的床垫（粘合到它的缓冲层）和平板（石墨烯），”引导作者Jimmy Kotsakidis解释道。

常规智慧持有钙应在两个碳层（在两片之间）之间注射，类似于石墨中​​的石墨烯层之间的注射。令人惊讶的是，蒙纳士大学 - LED团队发现，当注射时，钙原子的最终目的地位置是位于缓冲层和底层碳化物基板之间（安装在装配板和床垫之间！）

研究是在新的地平线实验室，蒙纳士大学以及澳大利亚同步的研究中进行。

“当我们意识到钙与基材的硅表面粘接时，我们对我们来说非常惊讶，它真的反对我们认为会发生的事情”，解释了Kotsakidis。

在注射时，钙在缓冲层和基板表面之间断开键，因此使缓冲层在基板上方'浮动'，产生新的准自由化的双层石墨烯结构（CA-QFSBLG）。

该结果是意想不到的，并且广泛的先前研究没有考虑缓冲层下面的钙嵌入。因此，该研究解决了对插入钙的位置的长期困惑和争议。

澳大利亚同步rotron的X射线光电子能谱（XPS）测量能够确定钙靠近碳化硅表面的钙的位置。

参考：“通过钙和镁的插入钙和镁在缓冲层-SiC（0001）界面中独立式的石墨烯”，通过Jimmy C. Kotsakidis，AntonijaGrubišić-Čabo，yuefeng Yin，Anton Tadich，Rachael L. Myers-Ward，Matthew Dejarld， Shojan P. Pavunny，Marc Currie，Kevin M. Daniels，张刘，Mark T. Edmonds，Nikhil V.Medhekar，D.Kurt Gaskill，AmadeoL.VázquezDeParga和Michael S. Fuhrer，2020年7月15日，材料化学.doi：
10.1021 / ACS.Chemmater.0C01729

以及澳大利亚研究委员会（卓越奖学金和卓越中心），作者承认支持澳大利亚政府研究培训计划，Monash Center原子瘦材料（MCATM），Ministio de Cenencia Invenatio？NY Universadades，Comunidad de Madrid和美国海军研究实验室。

计算支持来自Monash Campus Cluster，NCI计算设施和Pawsey超级计算设施，以及部分在Ansto的澳大利亚同步性同步。


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