石墨烯的非常規超導電性。來自三層石墨烯的實驗資料（底部）顯示了兩個圓形費米表面，形成了一個環狀的形狀，其中佔據的電子態位於其中（頂部）。在非傳統的超導電性中，假設電子透過相互作用“粘合”在一起，而不是與它們通常的電斥力相互作用相混淆。來源：奧地利科學技術研究所
一層排列在蜂窩狀晶格中的碳原子構成了一種很有前途的奈米材料石墨烯。三片石墨烯層疊在一起，使其晶格排列整齊，但移動形成菱形三層石墨烯，這項研究揭示了一種意想不到的超導狀態。在這種狀態下，由於電子的量子特性，電阻會消失。這項發現發表在自然，而其起源仍然難以捉摸。現在，奧地利科學技術研究所（IST）的Maksym Serbyn教授和博士後Areg Ghazaryan與以色列Weizmann科學研究所的Erez Berg教授和博士後Tobias Holder合作，建立了一個非常規超導性的理論框架，解決了實驗資料所帶來的困惑。它發表於體檢報告.
謎題及其解答
儘管它們在超導材料中產生的負電荷是相等的，但它們的配對還是依賴於它們的負電荷。這種配對發生在自旋相反的電子之間，透過晶格的振動。自旋是粒子的一種量子特性，可與旋轉相比，但不完全相同。這種配對至少在傳統的超導體中是這樣。“應用於三層石墨烯“共同的主要作者Ghazaryan指出，”我們發現了兩個似乎很難與傳統超導性相協調的難題。"
首先，高於大約-260°C的臨界溫度，電阻應隨溫度升高而等速上升。然而，在實驗中，它在-250℃以下保持恆定。第二，自旋相反的電子之間的配對意味著一種耦合，這與另一個實驗觀察到的特徵相矛盾，即附近存在一個自旋完全對準的組態，我們稱之為磁性。研究小組組長馬克西姆塞賓總結說：“在這篇論文中，如果我們假設電子之間的相互作用提供了把電子連線在一起的‘膠水’，那麼這兩個觀察結果都是可以解釋的，這就導致了非傳統的超導電性。”
石墨烯超導電性的好處
雖然在其他三層和雙層石墨烯中也觀察到了超導電性，但這些已知的材料必須經過專門設計，並且由於其穩定性低，很難控制。菱面體三層石墨烯雖然很少見，但卻是天然存在的。所提出的理論解有可能揭示凝聚態物理中長期存在的問題，併為兩者的潛在應用開闢道路超導電性還有石墨烯。
