Superkeçiricilik müəyyən bir kritik temperaturda materialın elektrik müqavimətinin sıfıra endiyi fiziki bir hadisədir.Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS) nəzəriyyəsi əksər materiallarda super keçiriciliyi təsvir edən təsirli bir izahatdır.Kristal qəfəsdə kifayət qədər aşağı temperaturda Kuper elektron cütlərinin əmələ gəldiyini və BCS superkeçiriciliyinin onların kondensasiyasından qaynaqlandığını göstərir.Qrafen özü əla elektrik keçiricisi olsa da, elektron-fonon qarşılıqlı təsirinin sıxışdırılması səbəbindən BCS superkeçiriciliyini nümayiş etdirmir.Buna görə "yaxşı" keçiricilərin əksəriyyəti (məsələn, qızıl və mis) "pis" super keçiricilərdir.
Əsas Elmlər İnstitutunun (IBS, Cənubi Koreya) nəzdindəki Kompleks Sistemlərin Nəzəri Fizikası Mərkəzinin (PCS) tədqiqatçıları qrafendə superkeçiriciliyə nail olmaq üçün yeni alternativ mexanizm haqqında məlumat verdilər.Onlar bu uğura qrafen və iki ölçülü Bose-Einstein kondensatından (BEC) ibarət hibrid sistemi təklif etməklə nail olublar.Araşdırma 2D Materials jurnalında dərc olunub.
Dolayı eksitonlar (mavi və qırmızı təbəqələr) ilə təmsil olunan iki ölçülü Bose-Einstein kondensatından ayrılmış qrafendə elektron qazdan (üst təbəqə) ibarət hibrid sistem.Qrafendəki elektronlar və eksitonlar Coulomb qüvvəsi ilə birləşir.
(a) Temperaturun korreksiyası ilə (kesik xətt) və temperaturun korreksiyası olmadan (bərk xətt) boqolonun vasitəçiliyi prosesində superkeçirici boşluğun temperaturdan asılılığı.(b) temperatur korreksiyası ilə (qırmızı kəsikli xətt) və olmayan (qara bərk xətt) boqolonun vasitəçiliyi ilə qarşılıqlı əlaqə üçün kondensat sıxlığından asılı olaraq superkeçirici keçidin kritik temperaturu.Mavi nöqtəli xətt BKT keçid temperaturunu kondensatın sıxlığının funksiyası kimi göstərir.
Superkeçiriciliyə əlavə olaraq, BEC aşağı temperaturda baş verən başqa bir fenomendir.Bu, ilk dəfə 1924-cü ildə Eynşteyn tərəfindən proqnozlaşdırılan maddənin beşinci vəziyyətidir. BEC-in əmələ gəlməsi, aşağı enerjili atomların bir araya toplanması və eyni enerji vəziyyətinə daxil olması zamanı baş verir ki, bu da kondensasiya olunmuş maddə fizikasının geniş tədqiqat sahəsidir.Hibrid Bose-Fermi sistemi mahiyyətcə elektron təbəqəsinin bozon təbəqəsi ilə qarşılıqlı təsirini təmsil edir, məsələn, dolayı eksitonlar, eksiton-polaronlar və s.Bose və Fermi hissəcikləri arasındakı qarşılıqlı təsir hər iki tərəfin marağına səbəb olan müxtəlif yeni və maraqlı hadisələrə səbəb oldu.Əsas və tətbiq yönümlü görünüş.
Bu işdə tədqiqatçılar tipik bir BCS sistemindəki fononlardan daha çox elektronlar və "boqolonlar" arasındakı qarşılıqlı təsirdən qaynaqlanan qrafendə yeni superkeçirici mexanizm haqqında məlumat verdilər.Boqolonlar və ya Boqoliubov kvazirəcikləri hissəciklərin müəyyən xüsusiyyətlərinə malik olan BEC-də həyəcanlardır.Müəyyən parametr diapazonlarında bu mexanizm qrafendəki superkeçirici kritik temperaturun 70 Kelvinə qədər yüksək olmasına imkan verir.Tədqiqatçılar həmçinin yeni hibrid qrafen əsasında sistemlərə xüsusi diqqət yetirən yeni mikroskopik BCS nəzəriyyəsini inkişaf etdirdilər.Onların təklif etdiyi model həmçinin superkeçirici xassələrin temperaturla arta biləcəyini və nəticədə superkeçirici boşluğun monoton olmayan temperaturdan asılılığını proqnozlaşdırır.
Bundan əlavə, tədqiqatlar göstərdi ki, qrafenin Dirac dispersiyası bu boqolon vasitəçiliyi sxemində qorunub saxlanılır.Bu onu göstərir ki, bu superkeçirici mexanizm relativistik dispersiyaya malik elektronları əhatə edir və bu fenomen kondensasiya olunmuş maddə fizikasında yaxşı tədqiq edilməmişdir.
Bu iş yüksək temperaturda super keçiriciliyə nail olmağın başqa bir yolunu açır.Eyni zamanda kondensatın xassələrinə nəzarət etməklə biz qrafenin superkeçiriciliyini tənzimləyə bilərik.Bu, gələcəkdə superkeçirici cihazları idarə etməyin başqa bir yolunu göstərir.
Göndərmə vaxtı: 16 iyul 2021-ci il 
