Shopify
English

naujienos

Superlaidumas yra fizinis reiškinys, kurio metu medžiagos elektrinis atsparumas tam tikroje kritinėje temperatūroje sumažėja iki nulio. „Bardeen-Cooper-Schrieffer“ (BCS) teorija yra veiksmingas paaiškinimas, apibūdinantis daugumos medžiagų superlaidumą. Tai pabrėžia, kad Cooperio elektronų poros susidaro kristalų gardelėje esant pakankamai žemai temperatūrai ir kad BCS superlaidumas kyla iš jų kondensacijos. Nors pats grafenas yra puikus elektrinis laidininkas, jis neturi BCS superlaidumo dėl elektronų ir fonono sąveikos slopinimo. Štai kodėl dauguma „gerų“ laidininkų (tokių kaip auksas ir vario) yra „blogi“ superlaidininkai.
Kompleksinių sistemų (PCS) teorinės fizikos centro tyrėjai (IBS, Pietų Korėja) pranešė apie naują alternatyvų mechanizmą, skirtą superlaidumui pasiekti grafene. Jie pasiekė šį žygdarbį siūlydami hibridinę sistemą, sudarytą iš grafeno ir dvimatės Bose-Einšteino kondensato (BEC). Tyrimas buvo paskelbtas „Journal 2d“ medžiagoje.

石墨烯 -1

Hibridinė sistema, susidedanti iš grafeno elektronų dujų (viršutinio sluoksnio), atskirtos nuo dvimatės Bose-Einšteino kondensato, kurį vaizduoja netiesioginiai eksitonai (mėlyni ir raudoni sluoksniai). Elektronai ir eksitonai grafene yra sujungti Kulomo jėga.

石墨烯 -2

a) Superlaidžiinio tarpo priklausomybė nuo temperatūros bogolono tarpininkaujant su temperatūros korekcija (brūkšniuota linija) ir be temperatūros korekcijos (vientisa linija). (B) Kritinė superlaidžios perėjimo temperatūra kaip kondensato tankio funkcija, susijusi su bogolono tarpininkaujama sąveika su (raudona punktyrine linija) ir be (juodos vientisos linijos) temperatūros korekcijos. Mėlyna punktyrinė linija rodo BKT perėjimo temperatūrą kaip kondensato tankio funkciją.

Be superlaidumo, BEC yra dar vienas reiškinys, atsirandantis esant žemai temperatūrai. Tai yra penktoji materijos būsena, kurią pirmą kartą prognozavo Einšteinas 1924 m. Hibridinė „Bose-Fermi“ sistema iš esmės parodo elektronų sluoksnio su bozonų sluoksniu, tokiu kaip netiesioginiai eksitonai, eksitono poliaronai ir pan., Sąveika. Bose ir Fermi dalelių sąveika sukėlė įvairių naujų ir žavių reiškinių, kurie sukėlė abiejų šalių susidomėjimą. Pagrindinis ir į taikymą orientuotas vaizdas.
Šiame darbe tyrėjai pranešė apie naują grafeno superlaidžių mechanizmą, kurį lemia elektronų ir „bogolonų“ sąveika, o ne fononai tipinėje BCS sistemoje. Bogolonai arba Bogoliubovo kvazipartijos yra BEC sužadinimas, pasižymintis tam tikromis dalelių savybėmis. Esant tam tikroms parametrų diapazonams, šis mechanizmas leidžia grafeno superlaidžiojančiai kritinei temperatūrai pasiekti net 70 kelvino. Tyrėjai taip pat sukūrė naują mikroskopinę BCS teoriją, kuri ypač daugiausia dėmesio skiria sistemoms, paremtoms nauju hibridiniu grafenu. Jų pasiūlytas modelis taip pat prognozuoja, kad superlaidžios savybės gali padidėti atsižvelgiant į temperatūrą, todėl ne monotoninė temperatūros priklausomybė nuo superlaidžiosios tarpo.
Be to, tyrimai parodė, kad šioje bogolono tarpininkaujamoje schemoje išsaugota grafeno dispersija DIRAC. Tai rodo, kad šis superlaidus mechanizmas apima elektronus, turinčius reliatyvistinę dispersiją, ir šis reiškinys nebuvo gerai ištirtas kondensuotos medžiagos fizikoje.
Šis darbas atskleidžia dar vieną būdą pasiekti aukštos temperatūros superlaidumą. Tuo pačiu metu, kontroliuodami kondensato savybes, galime sureguliuoti grafeno superlaidumą. Tai rodo dar vieną būdą ateityje valdyti superlaidžių prietaisus.
Pašto laikas: 2016 m. Liepos 16 d
Paspauskite Enter, kad paieškos arba ESC uždarytumėte