सुपरकन्डक्टिभिटी एक भौतिक घटना हो जसमा कुनै निश्चित महत्वपूर्ण तापक्रममा कुनै पदार्थको विद्युतीय प्रतिरोध शून्यमा झर्छ। बार्डिन-कूपर-श्रीफर (BCS) सिद्धान्त एक प्रभावकारी व्याख्या हो, जसले धेरैजसो पदार्थहरूमा सुपरकन्डक्टिभिटीको वर्णन गर्दछ। यसले औंल्याउँछ कि कूपर इलेक्ट्रोन जोडीहरू पर्याप्त कम तापक्रममा क्रिस्टल जालीमा बन्छन्, र BCS सुपरकन्डक्टिभिटी तिनीहरूको संक्षेपणबाट आउँछ। यद्यपि ग्राफिन आफैंमा एक उत्कृष्ट विद्युतीय कन्डक्टर हो, यसले इलेक्ट्रोन-फोनोन अन्तरक्रियाको दमनको कारणले BCS सुपरकन्डक्टिभिटी प्रदर्शन गर्दैन। यही कारणले गर्दा धेरैजसो "राम्रो" कन्डक्टरहरू (जस्तै सुन र तामा) "खराब" सुपरकन्डक्टरहरू हुन्।
आधारभूत विज्ञान संस्थान (IBS, दक्षिण कोरिया) मा रहेको सैद्धान्तिक भौतिकी जटिल प्रणाली केन्द्र (PCS) का अनुसन्धानकर्ताहरूले ग्राफिनमा सुपरकन्डक्टिभिटी प्राप्त गर्न नयाँ वैकल्पिक संयन्त्रको रिपोर्ट गरेका छन्। उनीहरूले ग्राफिन र दुई-आयामी बोस-आइन्स्टाइन कन्डेन्सेट (BEC) मिलेर बनेको हाइब्रिड प्रणाली प्रस्ताव गरेर यो उपलब्धि हासिल गरेका छन्। यो अनुसन्धान 2D मटेरियल्स जर्नलमा प्रकाशित भएको थियो।
ग्राफिनमा इलेक्ट्रोन ग्यास (माथिल्लो तह) मिलेर बनेको हाइब्रिड प्रणाली, जुन दुई-आयामी बोस-आइन्स्टाइन कन्डेनसेटबाट अलग गरिएको छ, जसलाई अप्रत्यक्ष एक्साइटन (नीलो र रातो तह) द्वारा प्रतिनिधित्व गरिएको छ। ग्राफिनमा इलेक्ट्रोन र एक्साइटनहरू कुलम्ब बलद्वारा जोडिएका छन्।
(क) तापक्रम सुधार (ड्यास गरिएको रेखा) र तापक्रम सुधार (ठोस रेखा) बिना बोगोलोन-मध्यस्थता प्रक्रियामा सुपरकन्डक्टिङ ग्यापको तापक्रम निर्भरता। (ख) (रातो ड्यास गरिएको रेखा) र (कालो ठोस रेखा) तापक्रम सुधार बिना बोगोलोन-मध्यस्थता अन्तरक्रियाको लागि संक्षेपण घनत्वको कार्यको रूपमा सुपरकन्डक्टिङ ट्रान्जिसनको महत्वपूर्ण तापक्रम। नीलो डटेड रेखाले BKT संक्रमण तापमानलाई संक्षेपण घनत्वको कार्यको रूपमा देखाउँछ।
सुपरचालकताका साथै, BEC कम तापक्रममा हुने अर्को घटना हो। यो १९२४ मा आइन्स्टाइनले पहिलो पटक भविष्यवाणी गरेको पदार्थको पाँचौं अवस्था हो। BEC को गठन तब हुन्छ जब कम-ऊर्जा परमाणुहरू एकसाथ भेला हुन्छन् र एउटै ऊर्जा अवस्थामा प्रवेश गर्छन्, जुन सघन पदार्थ भौतिकीमा व्यापक अनुसन्धानको क्षेत्र हो। हाइब्रिड बोस-फर्मी प्रणालीले अनिवार्य रूपमा बोसनको तहसँग इलेक्ट्रोनको तहको अन्तरक्रियालाई प्रतिनिधित्व गर्दछ, जस्तै अप्रत्यक्ष एक्साइटन, एक्साइटन-पोलारोन, र यस्तै। बोस र फर्मी कणहरू बीचको अन्तरक्रियाले विभिन्न प्रकारका उपन्यास र आकर्षक घटनाहरू निम्त्यायो, जसले दुवै पक्षहरूको चासो जगायो। आधारभूत र अनुप्रयोग-उन्मुख दृष्टिकोण।
यस कार्यमा, अनुसन्धानकर्ताहरूले ग्राफिनमा नयाँ सुपरकन्डक्टिङ मेकानिज्मको रिपोर्ट गरे, जुन सामान्य BCS प्रणालीमा फोनोनहरूको सट्टा इलेक्ट्रोन र "बोगोलोनहरू" बीचको अन्तरक्रियाको कारणले हुन्छ। बोगोलोन वा बोगोलिउबोभ क्वासिपार्टिकल्स BEC मा उत्तेजनाहरू हुन्, जसमा कणहरूको निश्चित विशेषताहरू हुन्छन्। निश्चित प्यारामिटर दायरा भित्र, यो मेकानिज्मले ग्राफिनमा सुपरकन्डक्टिङ क्रिटिकल तापमानलाई ७० केल्भिनसम्म पुग्न अनुमति दिन्छ। अनुसन्धानकर्ताहरूले नयाँ माइक्रोस्कोपिक BCS सिद्धान्त पनि विकास गरेका छन् जुन विशेष रूपमा नयाँ हाइब्रिड ग्राफिनमा आधारित प्रणालीहरूमा केन्द्रित छ। उनीहरूले प्रस्ताव गरेको मोडेलले यो पनि भविष्यवाणी गर्दछ कि सुपरकन्डक्टिङ गुणहरू तापक्रमसँगै बढ्न सक्छन्, जसको परिणामस्वरूप सुपरकन्डक्टिङ ग्यापको गैर-मोनोटोनिक तापमान निर्भरता हुन्छ।
यसको अतिरिक्त, अध्ययनहरूले देखाएको छ कि ग्राफिनको डिराक फैलावट यस बोगोलोन-मध्यस्थता योजनामा संरक्षित छ। यसले संकेत गर्दछ कि यो सुपरकन्डक्टिङ मेकानिजममा सापेक्षिक फैलावट भएका इलेक्ट्रोनहरू समावेश छन्, र यो घटनालाई सघन पदार्थ भौतिकीमा राम्रोसँग अन्वेषण गरिएको छैन।
यो कामले उच्च-तापमान सुपरकन्डक्टिभिटी प्राप्त गर्ने अर्को तरिका प्रकट गर्दछ। साथै, कन्डेन्सेटको गुणहरू नियन्त्रण गरेर, हामी ग्राफिनको सुपरकन्डक्टिभिटी समायोजन गर्न सक्छौं। यसले भविष्यमा सुपरकन्डक्टिभिटी उपकरणहरू नियन्त्रण गर्ने अर्को तरिका देखाउँछ।
पोस्ट समय: जुलाई-१६-२०२१ 
