Superconductivity minangka fenomena fisik ing ngendi resistensi listrik saka materi mudhun nganti nol ing suhu kritis tartamtu.Teori Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS) minangka panjelasan sing efektif, sing nggambarake superkonduktivitas ing pirang-pirang bahan.Iki nuduhake yen pasangan elektron Cooper dibentuk ing kisi kristal kanthi suhu sing cukup sithik, lan superkonduktivitas BCS asale saka kondensasi.Senajan graphene dhewe minangka konduktor listrik sing apik banget, nanging ora nuduhake superkonduktivitas BCS amarga dipateni interaksi elektron-phonon.Iki sebabe akeh konduktor "apik" (kayata emas lan tembaga) minangka superkonduktor "ala".
Peneliti ing Pusat Fisika Teoritis Sistem Kompleks (PCS) ing Institut Ilmu Dasar (IBS, Korea Selatan) nglaporake mekanisme alternatif anyar kanggo entuk superkonduktivitas ing graphene.Dheweke entuk prestasi iki kanthi ngusulake sistem hibrida sing kasusun saka graphene lan kondensat Bose-Einstein (BEC) rong dimensi.Riset kasebut diterbitake ing jurnal 2D Materials.
Sistem hibrida sing kasusun saka gas elektron (lapisan ndhuwur) ing graphene, dipisahake saka kondensat Bose-Einstein rong dimensi, diwakili dening excitons ora langsung (lapisan biru lan abang).Elektron lan exciton ing graphene digandhengake karo gaya Coulomb.
(a) Ketergantungan suhu saka celah superkonduktor ing proses bogolon-mediated kanthi koreksi suhu (garis putus-putus) lan tanpa koreksi suhu (garis padat).(b) Suhu kritis transisi superkonduktor minangka fungsi saka Kapadhetan kondensat kanggo interaksi bogolon-mediated karo (garis putus-putus abang) lan tanpa (garis ngalangi ireng) koreksi suhu.Garis burik biru nuduhake suhu transisi BKT minangka fungsi kapadhetan kondensat.
Saliyane superkonduktivitas, BEC minangka fenomena liyane sing kedadeyan ing suhu sing sithik.Iki minangka kahanan materi kaping lima sing pisanan diprediksi dening Einstein ing taun 1924. Pembentukan BEC dumadi nalika atom-atom berenergi rendah ngumpul lan mlebu ing negara energi sing padha, yaiku bidang riset ekstensif ing fisika materi sing dipadhetke.Sistem Bose-Fermi hibrida ateges nggambaraké interaksi lapisan elektron karo lapisan boson, kayata excitons ora langsung, exciton-polarons, lan liya-liyane.Interaksi antarane partikel Bose lan Fermi mimpin kanggo macem-macem novel lan fénoména narik, kang nggugah kapentingan saka loro pihak.Tampilan dhasar lan berorientasi aplikasi.
Ing karya iki, peneliti nglapurake mekanisme superkonduktor anyar ing graphene, sing amarga interaksi antarane elektron lan "bogolon" tinimbang fonon ing sistem BCS sing khas.Bogolons utawa Bogoliubov quasipartikel minangka eksitasi ing BEC, sing nduweni karakteristik partikel tartamtu.Ing sawetara paramèter tartamtu, mekanisme iki ngidini suhu kritis superkonduktor ing graphene nganti tekan 70 Kelvin.Peneliti uga wis ngembangake teori BCS mikroskopis anyar sing khusus fokus ing sistem adhedhasar graphene hibrida anyar.Model sing diusulake uga prédhiksi manawa sifat superkonduktor bisa mundhak kanthi suhu, nyebabake katergantungan suhu non-monoton saka celah superkonduktor.
Kajaba iku, panliten nuduhake manawa dispersi Dirac graphene dilestarekake ing skema mediasi bogolon iki.Iki nuduhake mekanisme superkonduktor iki nglibatake elektron kanthi dispersi relativistik, lan fenomena iki durung ditliti kanthi apik ing fisika materi sing dikondensasi.
Karya iki mbukak cara liya kanggo nggayuh superkonduktivitas suhu dhuwur.Ing wektu sing padha, kanthi ngontrol sifat kondensat, kita bisa nyetel superkonduktivitas graphene.Iki nuduhake cara liya kanggo ngontrol piranti superkonduktor ing mangsa ngarep.
Wektu kirim: Jul-16-2021 
