Ang superconductivity ay isang pisikal na kababalaghan kung saan ang de -koryenteng paglaban ng isang materyal ay bumaba sa zero sa isang tiyak na kritikal na temperatura. Ang teorya ng Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS) ay isang epektibong paliwanag, na naglalarawan ng superconductivity sa karamihan ng mga materyales. Itinuturo nito na ang mga pares ng elektron ng Cooper ay nabuo sa kristal na sala -sala sa isang sapat na mababang temperatura, at na ang superconductivity ng BCS ay nagmula sa kanilang paghalay. Bagaman ang graphene mismo ay isang mahusay na elektrikal na conductor, hindi ito nagpapakita ng superconductivity ng BCS dahil sa pagsugpo sa pakikipag-ugnay sa elektron-phonon. Ito ang dahilan kung bakit ang karamihan sa mga "mabuting" conductor (tulad ng ginto at tanso) ay "masamang" superconductors.
Ang mga mananaliksik sa Center for Theoretical Physics of Complex Systems (PCS) sa Institute of Basic Science (IBS, South Korea) ay nag -ulat ng isang bagong alternatibong mekanismo upang makamit ang superconductivity sa graphene. Nakamit nila ang feat na ito sa pamamagitan ng pagmumungkahi ng isang hybrid system na binubuo ng graphene at two-dimensional na Bose-Einstein condensate (BEC). Ang pananaliksik ay nai -publish sa journal 2D Materials.
Ang isang hybrid system na binubuo ng electron gas (tuktok na layer) sa graphene, na pinaghiwalay mula sa two-dimensional na Bose-Einstein condensate, na kinakatawan ng hindi tuwirang mga excitons (asul at pulang layer). Ang mga electron at excitons sa graphene ay isinama ng Coulomb Force.
. . Ang asul na may tuldok na linya ay nagpapakita ng temperatura ng paglipat ng BKT bilang isang function ng density ng condensate.
Bilang karagdagan sa superconductivity, ang BEC ay isa pang kababalaghan na nangyayari sa mababang temperatura. Ito ang ikalimang estado ng bagay na unang hinulaang ni Einstein noong 1924. Ang pagbuo ng BEC ay nangyayari kapag ang mga mababang-enerhiya na mga atom ay nagtitipon at pumasok sa parehong estado ng enerhiya, na kung saan ay isang larangan ng malawak na pananaliksik sa condensed matter physics. Ang hybrid na Bose-Fermi system ay mahalagang kumakatawan sa pakikipag-ugnay ng isang layer ng mga electron na may isang layer ng mga bosons, tulad ng hindi tuwirang mga excitons, exciton-polaron, at iba pa. Ang pakikipag -ugnayan sa pagitan ng mga particle ng Bose at Fermi ay humantong sa iba't ibang nobela at kamangha -manghang mga phenomena, na nagpukaw ng interes ng parehong partido. Pangunahing at nakatuon sa application na nakatuon.
Sa gawaing ito, iniulat ng mga mananaliksik ang isang bagong mekanismo ng superconducting sa graphene, na dahil sa pakikipag -ugnayan sa pagitan ng mga electron at "bogolons" kaysa sa mga ponon sa isang karaniwang sistema ng BCS. Ang mga Bogolon o Bogoliubov quasiparticle ay mga excitation sa BEC, na may ilang mga katangian ng mga particle. Sa loob ng ilang mga saklaw ng parameter, pinapayagan ng mekanismong ito ang superconducting kritikal na temperatura sa graphene na maabot ang kasing taas ng 70 kelvin. Ang mga mananaliksik ay nakabuo din ng isang bagong mikroskopikong teorya ng BCS na partikular na nakatuon sa mga system batay sa bagong hybrid graphene. Ang modelo na kanilang iminungkahi din ay hinuhulaan na ang mga katangian ng superconducting ay maaaring tumaas sa temperatura, na nagreresulta sa isang di-monotonic na temperatura ng pag-asa ng superconducting gap.
Bilang karagdagan, ipinakita ng mga pag-aaral na ang pagkakalat ng Dirac ng graphene ay napanatili sa bogolon-mediated scheme na ito. Ipinapahiwatig nito na ang mekanismong superconducting na ito ay nagsasangkot ng mga electron na may relativistic na pagpapakalat, at ang kababalaghan na ito ay hindi maayos na ginalugad sa pisikal na bagay na pisika.
Ang gawaing ito ay nagpapakita ng isa pang paraan upang makamit ang superconductivity ng mataas na temperatura. Kasabay nito, sa pamamagitan ng pagkontrol sa mga katangian ng condensate, maaari nating ayusin ang superconductivity ng graphene. Nagpapakita ito ng isa pang paraan upang makontrol ang mga aparato ng superconducting sa hinaharap.
Oras ng Mag-post: Jul-16-2021 
