Международная группа физиков открыла секрет высокой проводимости графена. Оказалось, что уникальными свойствами материал обязан особому способу движения электронов. При частом столкновении под воздействием определенной температуры электроны объединяются и перемещаются, подобно жидкости. Новое физическое свойство получило название вязкой электропроводности.

В большинстве металлов электропроводность ограничена из-за дефектов кристаллического строения — при прохождении через материал электроны откатываются в разные стороны, как бильярдные шары.

Благодаря своей двумерной структуре графен обладает большей проводимостью, чем медь. В таких высококачественных материалах, как графен, электроны способны перемещаться на микронные расстояния без рассеивания. Такой баллистический режим потока электронов как раз и обеспечивает высокую проводимость графена.

Группа ученых провела серию экспериментов в Национальном институте графена в Великобритании, чтобы понять, как именно ведут себя электроны. Оказалось, что способ их движения несколько отличается от известного ранее.

Несколько экспериментов показали, что под воздействием определенной температуры электроны сталкиваются друг с другом так часто, что начинают двигаться единым потоком, подобно вязкой жидкости. Причем такое жидкостное коллективное движение как раз и обеспечивают графену высокую проводимость.

Результаты, опубликованные в журнале Nature Physics, не укладываются в традиционное понимание физики. Как пояснили ученые в пресс-релизе, любые столкновения и хаотичные движения обычно усиливают электрическое сопротивление. Но в случае с графеном столкновение электронов, напротив, заставляет их двигаться иначе, снижая сопротивление. Новое физическое явление ученые назвали вязкой электропроводностью.

В начале года ученые из Кембриджского университета открыли у графена свойства сверхпроводимости. А в ноябре прошлого года ученые Университета Хьюстона придали свойства сверхпроводимости несверхпроводящим материалам.