nouvèl

Superconductivity se yon fenomèn fizik kote rezistans elektrik yon materyèl desann a zewo nan yon sèten tanperati kritik.Teyori Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS) se yon eksplikasyon efikas, ki dekri supèrkonduktivite nan pifò materyèl.Li fè remake ke pè elèktron Cooper yo fòme nan lasi kristal la nan yon tanperati ki ba ase, e ke supèkonduktivite BCS a soti nan kondansasyon yo.Malgre ke grafèn tèt li se yon kondiktè elektrik ekselan, li pa montre BCS supèrkonduktivite akòz repwesyon nan entèraksyon elèktron-fonon.Se poutèt sa pifò "bon" kondiktè (tankou lò ak kòb kwiv mete) se "move" supèrkondiktè.
Chèchè nan Sant pou Teyorik Fizik nan Sistèm Konplèks (PCS) nan Enstiti Syans Debaz (IBS, Kore di Sid) rapòte yon nouvo mekanis altènatif reyalize supèrkonduktivite nan grafèn.Yo reyalize feat sa a lè yo pwopoze yon sistèm ibrid ki konpoze de grafèn ak de dimansyon Bose-Einstein kondansasyon (BEC).Rechèch la te pibliye nan jounal 2D Materials.

石墨烯-1

Yon sistèm ibrid ki gen ladan gaz elèktron (kouch anwo) nan grafèn, ki separe de kondansasyon Bose-Einstein ki genyen de dimansyon, ki reprezante pa eksiton endirèk (kouch ble ak wouj).Elektwon yo ak eksiton nan grafèn yo makonnen pa fòs Coulomb.

石墨烯-2

(a) Depandans tanperati diferans superconducting nan pwosesis bogolon-medyatè ak koreksyon tanperati (liy tirè) ak san koreksyon tanperati (liy solid).(b) Tanperati kritik tranzisyon superconducting kòm yon fonksyon dansite kondansasyon pou entèraksyon bogolon-medyatè ak (liy tirè wouj) ak san (liy nwa solid) koreksyon tanperati.Liy pwentiye ble a montre tanperati tranzisyon BKT an kòm yon fonksyon dansite kondansasyon.

Anplis supèkonduktivite, BEC se yon lòt fenomèn ki rive nan tanperati ki ba.Se senkyèm eta matyè Einstein te prevwa pou premye fwa an 1924. Fòmasyon BEC rive lè atòm ki ba-enèji rasanble ansanm epi antre nan menm eta enèji a, ki se yon domèn rechèch vaste nan fizik matyè kondanse.Sistèm ibrid Bose-Fermi esansyèlman reprezante entèraksyon yon kouch elektwon ak yon kouch bozon, tankou eksiton endirèk, eksiton-polaron, elatriye.Entèraksyon ki genyen ant patikil Bose ak Fermi te mennen nan yon varyete fenomèn roman ak kaptivan, ki te eksite enterè tou de pati yo.View debaz ak aplikasyon-oryante.
Nan travay sa a, chèchè yo rapòte yon nouvo mekanis superconducting nan grafèn, ki se akòz entèraksyon ki genyen ant elektwon ak "bogolon" olye ke fonon yo nan yon sistèm BCS tipik.Bogolons oswa Bogooliubov quasiparticles yo eksitasyon nan BEC, ki gen sèten karakteristik patikil.Nan sèten seri paramèt, mekanis sa a pèmèt tanperati kritik sipèkonduktif 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 tou predi ke pwopriyete supèrkonduktè yo ka ogmante ak tanperati, sa ki lakòz yon depandans tanperati ki pa monotonik nan espas sa a superconducting.
Anplis de sa, etid yo te montre ke dispèsyon Dirac nan grafèn konsève nan konplo sa a bogolon-medyatè.Sa a endike ke mekanis superconducting sa a enplike elektwon ak dispèsyon relativis, e fenomèn sa a pa te byen eksplore nan fizik matyè kondanse.
Travay sa a revele yon lòt fason pou reyalize supèrkonduktivite segondè-tanperati.An menm tan an, pa kontwole pwopriyete yo nan kondansasyon an, nou ka ajiste supèrkonduktivite nan grafèn.Sa montre yon lòt fason pou kontwole aparèy superconducteurs nan fiti.

Tan pòs: 16 jiyè 2021