Is-superkonduttività hija fenomenu fiżiku li fih ir-reżistenza elettrika ta 'materjal tinżel għal żero f'ċerta temperatura kritika.It-teorija ta 'Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS) hija spjegazzjoni effettiva, li tiddeskrivi s-superkonduttività fil-biċċa l-kbira tal-materjali.Jirrimarka li l-pari ta 'elettroni Cooper huma ffurmati fil-kannizzata tal-kristall f'temperatura baxxa biżżejjed, u li s-superkonduttività BCS ġejja mill-kondensazzjoni tagħhom.Għalkemm il-graphene innifsu huwa konduttur elettriku eċċellenti, ma jurix superkonduttività BCS minħabba s-soppressjoni tal-interazzjoni elettron-fonon.Dan huwa għaliex il-biċċa l-kbira tal-kondutturi "tajbin" (bħal deheb u ram) huma superkondutturi "ħżiena".
Riċerkaturi fiċ-Ċentru għall-Fiżika Teoretika ta 'Sistemi Kumplessi (PCS) fl-Istitut tax-Xjenza Bażika (IBS, Korea t'Isfel) irrappurtaw mekkaniżmu alternattiv ġdid biex tinkiseb superkonduttività fil-grafene.Kisbu din il-proeza billi pproponew sistema ibrida komposta minn graphene u kondensat Bose-Einstein (BEC) bidimensjonali.Ir-riċerka ġiet ippubblikata fil-ġurnal 2D Materials.
Sistema ibrida li tikkonsisti f'gass ta 'elettroni (saff ta' fuq) fil-grafen, separat mill-kondensat bidimensjonali ta 'Bose-Einstein, rappreżentat minn excitons indiretti (saffi blu u ħomor).L-elettroni u l-eċitons fil-grafene huma akkoppjati bil-forza Coulomb.
(a) Id-dipendenza fuq it-temperatura tad-distakk superkonduttur fil-proċess medjat mill-bogolon b'korrezzjoni tat-temperatura (linja mtejba) u mingħajr korrezzjoni tat-temperatura (linja solida).(b) It-temperatura kritika tat-transizzjoni superkonduttiva bħala funzjoni tad-densità tal-kondensat għal interazzjonijiet medjati minn bogolon b'korrezzjoni tat-temperatura (linja b'sing ħamra) u mingħajr (linja solida sewda).Il-linja bit-tikek blu turi t-temperatura ta 'transizzjoni BKT bħala funzjoni tad-densità tal-kondensat.
Minbarra s-superkonduttività, BEC huwa fenomenu ieħor li jseħħ f'temperaturi baxxi.Huwa l-ħames stat tal-materja mbassar l-ewwel minn Einstein fl-1924. Il-formazzjoni ta 'BEC isseħħ meta l-atomi ta' enerġija baxxa jinġabru flimkien u jidħlu fl-istess stat ta 'enerġija, li huwa qasam ta' riċerka estensiva fil-fiżika tal-materja kondensata.Is-sistema ibrida Bose-Fermi essenzjalment tirrappreżenta l-interazzjoni ta 'saff ta' elettroni ma 'saff ta' bosons, bħal excitons indiretti, exciton-polarons, eċċ.L-interazzjoni bejn il-partiċelli Bose u Fermi wasslet għal varjetà ta 'fenomeni ġodda u affaxxinanti, li qajmu l-interess taż-żewġ partijiet.Veduta bażika u orjentata lejn l-applikazzjoni.
F'dan ix-xogħol, ir-riċerkaturi rrappurtaw mekkaniżmu superkonduttur ġdid fil-grafene, li huwa dovut għall-interazzjoni bejn l-elettroni u "bogolons" aktar milli l-phonons f'sistema BCS tipika.Bogolons jew kważipartiċelli Bogooliubov huma eċċitazzjonijiet f'BEC, li għandhom ċerti karatteristiċi ta 'partiċelli.F'ċerti firxiet ta 'parametri, dan il-mekkaniżmu jippermetti li t-temperatura kritika superkonduttiva fil-grafene tilħaq sa 70 Kelvin.Ir-riċerkaturi żviluppaw ukoll teorija mikroskopika ġdida tal-BCS li tiffoka speċifikament fuq sistemi bbażati fuq grafen ibridu ġdid.Il-mudell li pproponew ukoll ibassar li l-proprjetajiet superkonduttivi jistgħu jiżdiedu mat-temperatura, li jirriżulta f'dipendenza tat-temperatura mhux monotonika tad-distakk superkonduttur.
Barra minn hekk, studji wrew li d-dispersjoni Dirac tal-grafene hija ppreservata f'din l-iskema medjata minn bogolon.Dan jindika li dan il-mekkaniżmu superkonduttur jinvolvi elettroni b'dispersjoni relativistika, u dan il-fenomenu ma ġiex esplorat sew fil-fiżika tal-materja kondensata.
Dan ix-xogħol jiżvela mod ieħor biex tinkiseb superkonduttività f'temperatura għolja.Fl-istess ħin, billi nikkontrollaw il-proprjetajiet tal-kondensat, nistgħu naġġustaw is-superkonduttività tal-grafene.Dan juri mod ieħor biex jikkontrolla l-apparat superkonduttur fil-futur.
Ħin tal-post: Lulju-16-2021 
