Superkonduktiveco estas fizika fenomeno, en kiu la elektra rezisto de materialo falas al nulo je certa kritika temperaturo. La teorio de Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS) estas efika klarigo, kiu priskribas la superkonduktivecon en plej multaj materialoj. Ĝi atentigas, ke paroj de Cooper Electron estas formitaj en la kristala krado je sufiĉe malalta temperaturo, kaj ke la superkonduktiveco de BCS venas de ilia kondensado. Kvankam grafeno mem estas bonega elektra konduktilo, ĝi ne montras superkonduktivecon de BCS pro la forigo de elektron-fonona interagado. Jen kial plej multaj "bonaj" ŝoforoj (kiel oro kaj kupro) estas "malbonaj" superkonduktaĵoj.
Esploristoj ĉe la Centro por Teoria Fiziko de Kompleksaj Sistemoj (PCS) ĉe la Instituto pri Baza Scienco (IBS, Sud -Koreio) raportis novan alternativan mekanismon por atingi superkonduktivecon en grafeno. Ili atingis ĉi tiun heroaĵon proponante hibridan sistemon kunmetitan de grafeno kaj dudimensia Bose-Einstein-kondensado (BEC). La esplorado estis publikigita en la revuo 2D Materialoj.
Hibrida sistemo konsistanta el elektron-gaso (supra tavolo) en grafeno, apartigita de la dudimensia Bose-Einstein-kondensado, reprezentita de nerektaj ekscitonoj (bluaj kaj ruĝaj tavoloj). La elektronoj kaj ekscitonoj en grafeno estas kunigitaj de Coulomb -forto.
(a) La temperatura dependeco de la superkondukta interspaco en la bogolon-mediata procezo kun temperatur-korekto (streĉita linio) kaj sen temperatur-korekto (solida linio). (b) La kritika temperaturo de superkondukta transiro kiel funkcio de kondensita denseco por bogolon-mediataj interagoj kun (ruĝa streĉita linio) kaj sen (nigra solida linio) temperatur-korekto. La blua punktita linio montras la BKT -transiran temperaturon kiel funkcio de kondensita denseco.
Krom superkonduktiveco, BEC estas alia fenomeno, kiu okazas ĉe malaltaj temperaturoj. Ĝi estas la kvina stato de materio unue antaŭdirita de Einstein en 1924. La formado de BEC okazas kiam malalt-energiaj atomoj kolektiĝas kaj eniras la saman energian staton, kiu estas kampo de vasta esplorado en kondensita materio. La hibrida Bose-Fermi-sistemo esence reprezentas la interagadon de tavolo de elektronoj kun tavolo de bosonoj, kiel nerektaj ekscitonoj, eksciton-polaroj, ktp. La interago inter Bose kaj Fermi -eroj kaŭzis diversajn novajn kaj fascinajn fenomenojn, kiuj vekis la intereson de ambaŭ partioj. Baza kaj aplik-orientita vido.
En ĉi tiu laboro, la esploristoj raportis novan superkonduktan mekanismon en grafeno, kio estas pro la interagado inter elektronoj kaj "bogolonoj" anstataŭ la fononoj en tipa BCS -sistemo. Bogolonoj aŭ bogolibovaj kvasipartikloj estas ekscitoj en BEC, kiuj havas certajn trajtojn de eroj. Ene de iuj parametraj gamoj, ĉi tiu mekanismo permesas al la superkondukti kritikan temperaturon en grafeno atingi ĝis 70 Kelvin. Esploristoj ankaŭ disvolvis novan mikroskopan BCS -teorion, kiu specife fokusas sur sistemoj bazitaj sur nova hibrida grafeno. La modelo, kiun ili proponis, ankaŭ antaŭdiras, ke la superkonduktaj proprietoj povas pliiĝi kun temperaturo, rezultigante ne-monotonan temperatur-dependecon de la superkondukta breĉo.
Krome, studoj montris, ke la dirac-disvastiĝo de grafeno estas konservita en ĉi tiu bogolon-mediata skemo. Ĉi tio indikas, ke ĉi tiu superkondukta mekanismo implikas elektronojn kun relativisma disvastiĝo, kaj ĉi tiu fenomeno ne estis bone esplorita en kondensita materio.
Ĉi tiu laboro malkaŝas alian manieron atingi alt-temperaturan superkonduktivecon. Samtempe, kontrolante la propraĵojn de la kondensado, ni povas ĝustigi la superkonduktivecon de grafeno. Ĉi tio montras alian manieron regi superkonduktajn aparatojn en la estonteco.
Afiŝotempo: Jul-16-2021 
