Суперспроводливоста е физички феномен во кој електричниот отпор на материјалот паѓа на нула при одредена критична температура.Теоријата на Бардин-Купер-Шрифер (BCS) е ефективно објаснување, кое ја опишува суперспроводливоста во повеќето материјали.Истакнува дека куперовите електронски парови се формираат во кристалната решетка на доволно ниска температура, и дека суперспроводливоста на BCS доаѓа од нивната кондензација.Иако самиот графен е одличен електричен спроводник, тој не покажува суперспроводливост на BCS поради потиснувањето на интеракцијата електрон-фонон.Ова е причината зошто повеќето „добри“ проводници (како што се златото и бакарот) се „лоши“ суперпроводници.
Истражувачите од Центарот за теоретска физика на сложени системи (PCS) на Институтот за основни науки (IBS, Јужна Кореја) објавија нов алтернативен механизам за постигнување суперспроводливост во графен.Тие го постигнаа овој подвиг предлагајќи хибриден систем составен од графен и дводимензионален кондензат Бозе-Ајнштајн (BEC).Истражувањето е објавено во списанието 2D Materials.
Хибриден систем кој се состои од електронски гас (горен слој) во графен, одделен од дводимензионалниот кондензат Бозе-Ајнштајн, претставен со индиректни ексцитони (сини и црвени слоеви).Електроните и ексцитоните во графенот се споени со Кулонова сила.
(а) Температурната зависност на суперспроводливиот јаз во боголон-посредуваниот процес со температурна корекција (испрекината линија) и без температурна корекција (цврста линија).(б) Критичната температура на преминот на суперспроводливост како функција на густината на кондензатот за боголон-посредуваните интеракции со (црвена испрекината линија) и без (црна полна линија) температурна корекција.Сината линија со точки ја прикажува преодната температура на BKT како функција на густината на кондензатот.
Покрај суперспроводливоста, BEC е уште еден феномен кој се јавува при ниски температури.Тоа е петтата состојба на материјата која првпат ја предвидел Ајнштајн во 1924 година. Формирањето на BEC се случува кога атомите со ниска енергија се собираат заедно и влегуваат во иста енергетска состојба, што е поле на опсежни истражувања во физиката на кондензирана материја.Хибридниот систем Бозе-Ферми во суштина ја претставува интеракцијата на слој електрони со слој од бозони, како што се индиректни ексцитони, ексцитон-поларони итн.Интеракцијата помеѓу честичките Бозе и Ферми доведе до различни нови и фасцинантни феномени, кои го разбудија интересот на двете страни.Основен и апликациски ориентиран поглед.
Во оваа работа, истражувачите објавија нов суперспроводлив механизам во графен, што се должи на интеракцијата помеѓу електроните и „боголоните“ наместо фонони во типичен систем BCS.Боголоните или Боголиубовските квазичестички се возбудувања во BEC, кои имаат одредени карактеристики на честичките.Во рамките на одредени опсези на параметри, овој механизам овозможува суперспроводливата критична температура во графен да достигне дури 70 Келвини.Истражувачите развија и нова микроскопска BCS теорија која конкретно се фокусира на системи базирани на нов хибриден графен.Моделот што го предложија, исто така, предвидува дека суперспроводливите својства може да се зголемат со температурата, што резултира со немонотична температурна зависност на суперспроводливиот јаз.
Покрај тоа, студиите покажаа дека Дираковата дисперзија на графенот е зачувана во оваа шема посредувана од боголон.Ова покажува дека овој суперспроводлив механизам вклучува електрони со релативистичка дисперзија, а овој феномен не е добро истражен во физиката на кондензирана материја.
Ова дело открива уште еден начин да се постигне суперспроводливост на висока температура.Во исто време, со контролирање на својствата на кондензатот, можеме да ја прилагодиме суперспроводливоста на графенот.Ова покажува уште еден начин за контрола на суперспроводливите уреди во иднина.
Време на објавување: 16 јули 2021 година 
