Superconductivity jẹ iṣẹlẹ ti ara ninu eyiti resistance itanna ti ohun elo kan ṣubu si odo ni iwọn otutu to ṣe pataki kan.Ilana Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS) jẹ alaye ti o munadoko, eyiti o ṣapejuwe aibikita ni ọpọlọpọ awọn ohun elo.O ntoka jade wipe Cooper elekitironi orisii ti wa ni akoso ninu awọn gara latissi ni kan to kekere otutu, ati pe awọn BCS superconductivity wa lati wọn condensation.Botilẹjẹpe graphene funrararẹ jẹ adaorin itanna to dara julọ, ko ṣe afihan superconductivity BCS nitori idinku ti ibaraenisepo elekitironi-phonon.Eyi ni idi ti ọpọlọpọ awọn oludari “dara” (gẹgẹbi goolu ati bàbà) jẹ awọn alabojuto “buburu”.
Awọn oniwadi ni Ile-iṣẹ fun Fisiksi Imọ-jinlẹ ti Awọn Eto Isọpọ (PCS) ni Institute of Science Basic (IBS, South Korea) royin ẹrọ yiyan tuntun lati ṣaṣeyọri superconductivity ni graphene.Wọn ṣaṣeyọri ipa yii nipa didaba eto arabara kan ti o jẹ ti graphene ati onisẹpo meji Bose-Einstein condensate (BEC).Iwadi naa ni a tẹjade ninu iwe akọọlẹ Awọn ohun elo 2D.
Eto arabara kan ti o ni gaasi elekitironi (pipe oke) ni graphene, ti o ya sọtọ si condensate onisẹpo meji Bose-Einstein, ti o jẹ aṣoju nipasẹ awọn excitons aiṣe-taara (awọn fẹlẹfẹlẹ buluu ati pupa).Awọn elekitironi ati awọn excitons ni graphene jẹ pọ pẹlu agbara Coulomb.
(a) Igbẹkẹle iwọn otutu ti aafo superconducting ninu ilana agbedemeji bogolon pẹlu atunṣe iwọn otutu (laini fifọ) ati laisi atunṣe iwọn otutu (laini to lagbara).(b) Iwọn otutu to ṣe pataki ti iyipada superconducting bi iṣẹ ti iwuwo condensate fun awọn ibaraenisepo agbedemeji bogolon pẹlu (laini daaṣi pupa) ati laisi (ila dudu to lagbara) atunse iwọn otutu.Laini aami buluu fihan iwọn otutu iyipada BKT gẹgẹbi iṣẹ ti iwuwo condensate.
Ni afikun si superconductivity, BEC jẹ iṣẹlẹ miiran ti o waye ni awọn iwọn otutu kekere.O jẹ ipo karun ti ọrọ akọkọ ti asọtẹlẹ nipasẹ Einstein ni ọdun 1924. Ipilẹṣẹ ti BEC waye nigbati awọn ọta agbara kekere kojọpọ ti wọn si wọ inu ipo agbara kanna, eyiti o jẹ aaye ti iwadii nla ni fisiksi ọrọ ti di.Awọn arabara Bose-Fermi eto pataki duro awọn ibaraenisepo ti kan Layer ti elekitironi pẹlu kan Layer ti bosons, gẹgẹ bi awọn aiṣe-taara excitons, exciton-polarons, ati be be lo.Ibaraṣepọ laarin awọn patikulu Bose ati Fermi yori si ọpọlọpọ awọn aramada ati awọn iyalẹnu iyalẹnu, eyiti o fa iwulo awọn ẹgbẹ mejeeji.Ipilẹ ati ohun elo-Oorun wiwo.
Ninu iṣẹ yii, awọn oniwadi royin ilana imudani tuntun kan ni graphene, eyiti o jẹ nitori ibaraenisepo laarin awọn elekitironi ati “bogolons” dipo awọn phonons ni eto BCS aṣoju.Bogolons tabi Bogoliubov quasiparticles jẹ awọn itara ni BEC, eyiti o ni awọn abuda kan ti awọn patikulu.Laarin awọn sakani paramita kan, ẹrọ yii ngbanilaaye iwọn otutu to ṣe pataki ni graphene lati de giga bi 70 Kelvin.Awọn oniwadi tun ti ṣe agbekalẹ imọran BCS airi tuntun ti o ni idojukọ pataki lori awọn eto ti o da lori graphene arabara tuntun.Awoṣe ti wọn dabaa tun sọ asọtẹlẹ pe awọn ohun-ini superconducting le pọ si pẹlu iwọn otutu, ti o yorisi igbẹkẹle iwọn otutu ti kii-monotonic ti aafo superconducting.
Ni afikun, awọn ijinlẹ ti fihan pe pipinka Dirac ti graphene ti wa ni ipamọ ninu ero agbedemeji bogolon yii.Eyi tọkasi pe ẹrọ ṣiṣe alabojuto yii jẹ pẹlu awọn elekitironi pẹlu pipinka isọdọtun, ati pe iṣẹlẹ yii ko ti ṣawari daradara ni fisiksi ọrọ ti di.
Iṣẹ yii ṣafihan ọna miiran lati ṣaṣeyọri iwọn otutu ti o ga julọ.Ni akoko kanna, nipa ṣiṣakoso awọn ohun-ini ti condensate, a le ṣatunṣe superconductivity ti graphene.Eyi fihan ọna miiran lati ṣakoso awọn ẹrọ ti o ni agbara ni ọjọ iwaju.
Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu Keje-16-2021 
