ഒരു നിശ്ചിത നിർണായക താപനിലയിൽ ഒരു വസ്തുവിന്റെ വൈദ്യുത പ്രതിരോധം പൂജ്യത്തിലേക്ക് താഴുന്ന ഒരു ഭൗതിക പ്രതിഭാസമാണ് സൂപ്പർകണ്ടക്ടിവിറ്റി. ബാർഡീൻ-കൂപ്പർ-ഷ്രൈഫർ (ബിസിഎസ്) സിദ്ധാന്തം ഫലപ്രദമായ ഒരു വിശദീകരണമാണ്, ഇത് മിക്ക വസ്തുക്കളിലെയും സൂപ്പർകണ്ടക്ടിവിറ്റിയെ വിവരിക്കുന്നു. കൂപ്പർ ഇലക്ട്രോൺ ജോഡികൾ ക്രിസ്റ്റൽ ലാറ്റിസിൽ വേണ്ടത്ര താഴ്ന്ന താപനിലയിൽ രൂപം കൊള്ളുന്നുവെന്നും ബിസിഎസ് സൂപ്പർകണ്ടക്ടിവിറ്റി അവയുടെ ഘനീഭവിക്കുന്നതിൽ നിന്നാണ് ഉണ്ടാകുന്നതെന്നും ഇത് ചൂണ്ടിക്കാണിക്കുന്നു. ഗ്രാഫീൻ തന്നെ ഒരു മികച്ച വൈദ്യുതചാലകമാണെങ്കിലും, ഇലക്ട്രോൺ-ഫോണോൺ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തെ അടിച്ചമർത്തുന്നതിനാൽ ഇത് ബിസിഎസ് സൂപ്പർകണ്ടക്ടിവിറ്റി പ്രകടിപ്പിക്കുന്നില്ല. അതുകൊണ്ടാണ് മിക്ക "നല്ല" കണ്ടക്ടറുകളും (സ്വർണ്ണം, ചെമ്പ് പോലുള്ളവ) "മോശം" സൂപ്പർകണ്ടക്റ്ററുകളാകുന്നത്.
ദക്ഷിണ കൊറിയയിലെ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് ബേസിക് സയൻസിലെ (ഐബിഎസ്) സെന്റർ ഫോർ തിയറിറ്റിക്കൽ ഫിസിക്സ് ഓഫ് കോംപ്ലക്സ് സിസ്റ്റംസിലെ (പിസിഎസ്) ഗവേഷകർ ഗ്രാഫീനിൽ സൂപ്പർകണ്ടക്ടിവിറ്റി കൈവരിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പുതിയ ബദൽ സംവിധാനം റിപ്പോർട്ട് ചെയ്തു. ഗ്രാഫീനും ദ്വിമാന ബോസ്-ഐൻസ്റ്റീൻ കണ്ടൻസേറ്റും (ബിഇസി) ചേർന്ന ഒരു ഹൈബ്രിഡ് സിസ്റ്റം നിർദ്ദേശിച്ചുകൊണ്ടാണ് അവർ ഈ നേട്ടം കൈവരിച്ചത്. 2D മെറ്റീരിയൽസ് ജേണലിൽ ഗവേഷണം പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു.
ഗ്രാഫീനിലെ ഇലക്ട്രോൺ വാതകം (മുകളിലെ പാളി) അടങ്ങുന്ന ഒരു ഹൈബ്രിഡ് സിസ്റ്റം, ദ്വിമാന ബോസ്-ഐൻസ്റ്റൈൻ കണ്ടൻസേറ്റിൽ നിന്ന് വേർതിരിക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് പരോക്ഷ എക്‌സിറ്റോണുകൾ (നീല, ചുവപ്പ് പാളികൾ) പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. ഗ്രാഫീനിലെ ഇലക്ട്രോണുകളും എക്‌സിറ്റോണുകളും കൂലോംബ് ബലത്താൽ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.
(എ) താപനില തിരുത്തലോടുകൂടിയ (ഡാഷ്ഡ് ലൈൻ) ബൊഗോളോൺ-മധ്യസ്ഥ പ്രക്രിയയിലെ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് വിടവിന്റെ താപനില ആശ്രിതത്വം, താപനില തിരുത്തലില്ലാതെ (സോളിഡ് ലൈൻ). (ബി) (ചുവപ്പ് ഡാഷ്ഡ് ലൈൻ) ബൊഗോളോൺ-മധ്യസ്ഥ ഇടപെടലുകൾക്കുള്ള കണ്ടൻസേറ്റ് സാന്ദ്രതയുടെ ഒരു ഫംഗ്ഷനായി സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് സംക്രമണത്തിന്റെ നിർണായക താപനില, താപനില തിരുത്തലില്ലാതെ (കറുത്ത സോളിഡ് ലൈൻ). നീല ഡോട്ടഡ് ലൈൻ കണ്ടൻസേറ്റ് സാന്ദ്രതയുടെ ഒരു ഫംഗ്ഷനായി BKT സംക്രമണ താപനില കാണിക്കുന്നു.
സൂപ്പർകണ്ടക്ടിവിറ്റിക്ക് പുറമേ, താഴ്ന്ന താപനിലയിൽ സംഭവിക്കുന്ന മറ്റൊരു പ്രതിഭാസമാണ് BEC. 1924-ൽ ഐൻസ്റ്റീൻ ആദ്യമായി പ്രവചിച്ച ദ്രവ്യത്തിന്റെ അഞ്ചാമത്തെ അവസ്ഥയാണിത്. താഴ്ന്ന ഊർജ്ജ ആറ്റങ്ങൾ ഒത്തുചേർന്ന് ഒരേ ഊർജ്ജാവസ്ഥയിൽ പ്രവേശിക്കുമ്പോഴാണ് BEC യുടെ രൂപീകരണം സംഭവിക്കുന്നത്, ഇത് ഘനീഭവിച്ച ദ്രവ്യ ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലെ വിപുലമായ ഗവേഷണ മേഖലയാണ്. ഹൈബ്രിഡ് ബോസ്-ഫെർമി സിസ്റ്റം അടിസ്ഥാനപരമായി ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ഒരു പാളിയുടെ ബോസോണുകളുടെ ഒരു പാളിയുമായുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന് പരോക്ഷ എക്‌സിറ്റോണുകൾ, എക്‌സിറ്റോൺ-പോളാരോണുകൾ, മുതലായവ. ബോസും ഫെർമി കണികകളും തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം വൈവിധ്യമാർന്ന പുതുമയുള്ളതും ആകർഷകവുമായ പ്രതിഭാസങ്ങൾക്ക് കാരണമായി, ഇത് ഇരു കക്ഷികളുടെയും താൽപ്പര്യം ഉണർത്തി. അടിസ്ഥാനപരവും പ്രയോഗാധിഷ്ഠിതവുമായ വീക്ഷണം.
ഈ പഠനത്തിൽ, ഗവേഷകർ ഗ്രാഫീനിൽ ഒരു പുതിയ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് സംവിധാനം റിപ്പോർട്ട് ചെയ്തു, ഇത് ഒരു സാധാരണ ബിസിഎസ് സിസ്റ്റത്തിലെ ഫോണണുകളേക്കാൾ ഇലക്ട്രോണുകളും "ബോഗോളോണുകളും" തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം മൂലമാണ്. ബൊഗോളോണുകൾ അല്ലെങ്കിൽ ബൊഗോളിയുബോവ് ക്വാസിപാർട്ടിക്കിളുകൾ ബിഇസിയിലെ ആവേശങ്ങളാണ്, അവയ്ക്ക് കണങ്ങളുടെ ചില സ്വഭാവസവിശേഷതകളുണ്ട്. ചില പാരാമീറ്റർ ശ്രേണികൾക്കുള്ളിൽ, ഗ്രാഫീനിലെ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് നിർണായക താപനില 70 കെൽവിൻ വരെ ഉയരാൻ ഈ സംവിധാനം അനുവദിക്കുന്നു. പുതിയ ഹൈബ്രിഡ് ഗ്രാഫീനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള സിസ്റ്റങ്ങളിൽ പ്രത്യേകമായി ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്ന ഒരു പുതിയ മൈക്രോസ്കോപ്പിക് ബിസിഎസ് സിദ്ധാന്തവും ഗവേഷകർ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്. സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് ഗുണങ്ങൾ താപനിലയോടൊപ്പം വർദ്ധിക്കുമെന്നും, അതിന്റെ ഫലമായി സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് വിടവിന്റെ ഏകതാനമല്ലാത്ത താപനില ആശ്രിതത്വമുണ്ടാകുമെന്നും അവർ നിർദ്ദേശിച്ച മാതൃക പ്രവചിക്കുന്നു.
കൂടാതെ, ഈ ബൊഗോളോൺ-മധ്യസ്ഥ പദ്ധതിയിൽ ഗ്രാഫീനിന്റെ ഡിറാക് ഡിസ്‌പർഷൻ സംരക്ഷിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ടെന്ന് പഠനങ്ങൾ തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഈ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് മെക്കാനിസത്തിൽ ആപേക്ഷിക ഡിസ്‌പർഷനുള്ള ഇലക്ട്രോണുകൾ ഉൾപ്പെടുന്നുവെന്നും, ഈ പ്രതിഭാസം ഘനീഭവിച്ച ദ്രവ്യ ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൽ നന്നായി പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യപ്പെട്ടിട്ടില്ലെന്നും ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
ഉയർന്ന താപനിലയിലുള്ള സൂപ്പർകണ്ടക്ടിവിറ്റി കൈവരിക്കുന്നതിനുള്ള മറ്റൊരു മാർഗം ഈ കൃതി വെളിപ്പെടുത്തുന്നു. അതേസമയം, കണ്ടൻസേറ്റിന്റെ ഗുണങ്ങളെ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിലൂടെ, ഗ്രാഫീനിന്റെ സൂപ്പർകണ്ടക്ടിവിറ്റി നമുക്ക് ക്രമീകരിക്കാൻ കഴിയും. ഭാവിയിൽ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് ഉപകരണങ്ങളെ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനുള്ള മറ്റൊരു മാർഗം ഇത് കാണിക്കുന്നു.
പോസ്റ്റ് സമയം: ജൂലൈ-16-2021 
