Sipèkonduktivite se yon fenomèn fizik kote rezistans elektrik yon materyèl desann a zewo nan yon sèten tanperati kritik. Teyori Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS) la se yon eksplikasyon efikas, ki dekri sipèkonduktivite nan pifò materyèl yo. Li fè remake ke pè elektwon Cooper yo fòme nan rezo kristal la nan yon tanperati ki ase ba, epi sipèkonduktivite BCS la soti nan kondansasyon yo. Malgre ke grafèn li menm se yon ekselan kondiktè elektrik, li pa montre sipèkonduktivite BCS akòz sipresyon entèraksyon elektwon-fonon. Se poutèt sa pifò "bon" kondiktè (tankou lò ak kwiv) se "move" sipèkondiktè.
Chèchè nan Sant pou Fizik Teyorik Sistèm Konplèks (PCS) nan Enstiti Syans Debaz (IBS, Kore di Sid) rapòte yon nouvo mekanis altènatif pou reyalize sipèkonduktivite nan grafèn. Yo te reyalize sa a lè yo te pwopoze yon sistèm ibrid ki konpoze de grafèn ak kondansasyon Bose-Einstein bidimensyonèl (BEC). Rechèch la te pibliye nan jounal 2D Materials.
Yon sistèm ibrid ki fèt ak gaz elektwon (kouch anwo a) nan grafèn, separe de kondansasyon Bose-Einstein bidimensyonèl la, reprezante pa eksiton endirèk (kouch ble ak wouj). Elektwon yo ak eksiton yo nan grafèn yo makonnen pa fòs Coulomb.
(a) Depandans tanperati espas siprakondiktè a nan pwosesis bogolon an avèk koreksyon tanperati a (liy tire) ak san koreksyon tanperati a (liy solid). (b) Tanperati kritik tranzisyon siprakondiktè a kòm yon fonksyon dansite kondansasyon an pou entèraksyon bogolon yo avèk (liy wouj tire) ak san (liy nwa solid) koreksyon tanperati a. Liy ble tire a montre tanperati tranzisyon BKT a kòm yon fonksyon dansite kondansasyon an.
Anplis sipèkonduktivite, BEC se yon lòt fenomèn ki rive nan tanperati ki ba. Li se senkyèm eta matyè ke Einstein te predi pou premye fwa an 1924. Fòmasyon BEC rive lè atòm ki gen ti enèji rasanble ansanm epi antre nan menm eta enèji a, ki se yon domèn rechèch vaste nan fizik matyè kondanse. Sistèm ibrid Bose-Fermi a reprezante esansyèlman entèraksyon yon kouch elektwon ak yon kouch bozon, tankou eksiton endirèk, eksiton-polaron, ak sou sa. Entèraksyon ant patikil Bose ak Fermi yo te mennen nan yon varyete fenomèn nouvo ak kaptivan, ki te reveye enterè tou de pati yo. Pèspektiv debaz ak oryante sou aplikasyon.
Nan travay sa a, chèchè yo rapòte yon nouvo mekanis sipèkondiktè nan grafèn, ki se akòz entèraksyon ant elektwon ak "bogolon" olye de fonon yo nan yon sistèm BCS tipik. Bogolon oswa kwazipartikil Bogoliubov yo se eksitasyon nan BEC, ki gen sèten karakteristik patikil. Nan sèten seri paramèt, mekanis sa a pèmèt tanperati kritik sipèkondiktè nan grafèn rive jiska 70 Kelvin. Chèchè yo te devlope tou yon nouvo teyori BCS mikwoskopik ki konsantre espesyalman sou sistèm ki baze sou nouvo grafèn ibrid. Modèl yo pwopoze a predi tou ke pwopriyete sipèkondiktè yo ka ogmante ak tanperati, sa ki lakòz yon depandans tanperati ki pa monotonik nan espas sipèkondiktè a.
Anplis de sa, etid yo montre ke dispèsyon Dirac grafèn nan konsève nan konplo medyatè bogolon sa a. Sa endike ke mekanis sipèkondiktè sa a enplike elektwon ki gen dispèsyon relativist, e fenomèn sa a pa te byen eksplore nan fizik matyè kondanse.
Travay sa a revele yon lòt fason pou reyalize sipèkonduktivite nan tanperati ki wo. An menm tan, lè nou kontwole pwopriyete kondansasyon an, nou ka ajiste sipèkonduktivite grafèn nan. Sa montre yon lòt fason pou kontwole aparèy sipèkondiktè yo nan lavni.
Dat piblikasyon: 16 Jiyè 2021 
