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就其所有的超能力而言，石墨烯看似簡單--它是一個由交聯的碳原子組成的二維薄片。但這使它成為電和熱的優秀導體，而且它超級堅固和靈活。但是在2018年，麻省理工學院的一個團隊發現瞭這個故事的一個奇怪的新變化。通過堆疊兩層石墨烯，然後將它們精確地扭曲到偏離 1.06 度，這種材料變得絕緣--直到施加一定的電壓，在這一點上它突然轉換為超導。
後來人們將其稱之為“魔角扭曲的雙層石墨烯”，這種特殊形式的材料後來被發現表現出一種以前未曾見過的磁性，在另一項研究中，研究人員發現，如果有更多的薄片堆積在一起，效果會更加明顯。
在新的研究中，蘇黎世聯邦理工學院的研究人員表明，他們可以將這種石墨烯的單一薄片同時變成絕緣體和超導體，不同的部分顯示出不同的特性，相隔僅有納米。該團隊通過制造約瑟夫森結（兩個超導體被一個超薄絕緣體隔開的裝置）來展示新的石墨烯技術。
為瞭使石墨烯切換其導電性，該團隊在不同的區域施加不同的電壓。這樣做，他們成功地創造瞭約瑟夫森結，即由兩個被薄絕緣體隔開的超導體組成的電子元件。由於量子隧道的怪癖，極少量的電流將跳過絕緣體。
通常情況下，這些結是用幾種不同的材料制成的，但研究人員能夠在一片石墨烯上建立一個結。接下來，研究小組計劃創建一個更先進的組件，稱為超導量子接口設備（SQUID），它是由兩個連接的約瑟夫森結組成的環形結構。這些可能對構建量子計算機有用。
Source: ETH Zurich
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