Пабло Харильо-Эрреро получил премию Фонда BBVA «Границы знаний» | Новости Массачусетского технологического института

Пабло Харильо-Эрреро, профессор физики Массачусетского технологического института имени Сесила и Иды Грин, получил в 2025 году премию BBVA Foundation Frontiers of Knowledge в области фундаментальных наук за «открытия, касающиеся «магического угла», который позволяет трансформировать и контролировать поведение новых материалов».

Он делит награду в размере 400 000 евро с Алланом Макдональдом из Техасского университета в Остине. По данным Фонда BBVA, «новаторская работа двух физиков позволила создать как теоретическую основу, так и экспериментальное подтверждение новой области, в которой сверхпроводимость, магнетизм и другие свойства могут быть получены путем вращения новых двумерных материалов, таких как графен». Графен представляет собой один слой атомов углерода, расположенных в шестиугольниках, напоминающих сотовую структуру.

Теоретическая основа, экспериментальное подтверждение

В теоретической модели, опубликованной в 2011 году, Макдональд предсказанный что при скручивании двух слоев графена под заданным углом, примерно в 1 градус, взаимодействие электронов приведет к появлению новых свойств.

В 2018 году Харильо-Эрреро предоставил экспериментальное подтверждение этого «магического угла» путем вращения двух листов графена таким образом, что изменило поведение материала, породив новые свойства, такие как сверхпроводимость.

Работа физиков «открыла новые горизонты в физике, продемонстрировав, что вращение материи на заданный угол позволяет нам контролировать ее поведение, получая свойства, которые могут иметь серьезные последствия для промышленности», — объяснила член комитета по наградам Мария Хосе Гарсиа Борхе, профессор-исследователь Института структуры материи. «Например, сверхпроводимость может обеспечить гораздо более устойчивую передачу электроэнергии практически без потерь энергии».

Почти научная фантастика

Первоначальное открытие Макдональда не имело немедленного эффекта. И только несколько лет спустя, когда это было подтверждено в лаборатории Харильо-Эрреро, его истинная важность была раскрыта.

«Сообщество никогда бы не проявило такого интереса к моей теме, если бы не существовало экспериментальной программы, которая реализовала это оригинальное видение», — отмечает Макдональд, который называет достижение своего коллеги-лауреата «почти научной фантастикой».

Харильо-Эрреро был заинтригован возможными последствиями размещения двух листов графена друг на друге с точным вращательным выравниванием, потому что «это была неизведанная территория, за пределами досягаемости физики прошлого, поэтому она должна была дать некоторые интересные результаты».

Но ученый все еще не знал, как заставить его работать в лаборатории. В течение многих лет он складывал вместе слои сверхтонкого материала, но не мог указать угол между ними. Наконец, он нашел способ сделать это, уменьшая и уменьшая угол, пока не достиг «магического» угла в 1,1 градуса, при котором графен проявлял необычное поведение.

«Это было большим сюрпризом, потому что метод, который мы использовали, хотя и концептуально прост, его было трудно реализовать в лаборатории», — говорит Харильо-Эрреро, который также связан с Лабораторией исследования материалов.

С 2009 года BBVA вручила награды Frontiers of Knowledge Awards более чем дюжине преподавателей Массачусетского технологического института. Премия Frontiers of Knowledge Awards, охватывающая восемь призовых категорий, признает исследования и культурное творчество мирового уровня и направлена на прославление и пропаганду ценности знаний как глобального общественного блага. Фонд BBVA занимается поддержкой научных исследований и культурного творчества, распространением знаний и культуры, а также признанием талантов и инноваций.