Петр Степанов: "Магические углы" в графене

29 октября в 17:00 пройдет научный семинар, посвященный физике «магических углов» в графене. Докладчик — Петр Степанов, кандидат физико-математических наук, исследователь в Институте Фотоники в Барселоне (The Institute of Photonic Sciences, ICFO). Его научные исследования посвящены необычным электронным фазам и фазовым переходам в двумерных материалах, а также их приложениям для создания сверхчувствительных фотодетекторов. Присоединиться к трансляции можно по ссылке.

После экспериментального открытия однослойного графена в 2004 году физики поняли, что свойства двумерных материалов могут быть существенно модифицированы, если слои собирать вертикально один за другим. Это привело к рождению концепции ван-дер-ваальсовых гетероструктур. В 2018 году была открыта еще одна «степень свободы» для управления свойствами этих гетероструктур, а именно, угол поворота между двумерными слоями. Все началось с открытия сверхпроводимости в двухслойном графене с относительным поворотом слоев на угол 1.1°, который был вскоре назван «магическим углом». Оказалось, что при «магическом угле» поворота между слоями электроны становятся очень медленными, а энергия кулоновского взаимодействия между ними заметно возрастает. Такие системы называют сильно коррелированными, и их описание является одним из сложнейших вопросов современной физики твердого тела.

Интересно, что уже известные высокотемпературные сверхпроводники на основе купратов также являются сильно коррелированными системами, а механизм возникновения высокотемпературной сверхпроводимости до сих пор остается загадочным. Можно ожидать, что исследование сверхпроводимости в двухслойном графене с «магическим углом» поворота между слоями прольет свет на природу высокотемпературной сверхпроводимости. Этому способствует высокая электронная чистота двухслойного графена, а также возможность тонкой настройки зонной структуры и концентрации электронов.

Видео Петр Степанов: "Магические углы" в графене канала МФТИ — Физтех