Superkonduktivitas nyaéta fénoména fisik dimana résistansi listrik hiji bahan turun ka nol dina suhu kritis anu tangtu. Téori Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS) mangrupikeun katerangan anu efektif, anu ngajelaskeun superkonduktivitas dina kalolobaan bahan. Éta nunjukkeun yén pasangan éléktron Cooper kabentuk dina kisi kristal dina suhu anu cukup handap, sareng yén superkonduktivitas BCS asalna tina kondensasi na. Sanaos graphene sorangan mangrupikeun konduktor listrik anu saé, éta henteu nunjukkeun superkonduktivitas BCS kusabab panurunan interaksi éléktron-phonon. Ieu sababna kalolobaan konduktor "saé" (sapertos emas sareng tambaga) mangrupikeun superkonduktor "goréng".
Para panalungtik di Pusat Fisika Téoritis Sistem Kompleks (PCS) di Institut Élmu Dasar (IBS, Koréa Kidul) ngalaporkeun mékanisme alternatif anyar pikeun ngahontal superkonduktivitas dina graphene. Aranjeunna ngahontal prestasi ieu ku cara ngajukeun sistem hibrida anu diwangun ku graphene sareng kondensat Bose-Einstein dua diménsi (BEC). Panalungtikan ieu diterbitkeun dina jurnal 2D Materials.
Sistem hibrida anu diwangun ku gas éléktron (lapisan luhur) dina graphene, dipisahkeun tina kondensat Bose-Einstein dua diménsi, digambarkeun ku éksiton teu langsung (lapisan biru sareng beureum). Éléktron sareng éksiton dina graphene dihijikeun ku gaya Coulomb.
(a) Gumantungna suhu tina celah superkonduktor dina prosés anu dimediasi bogolon kalayan koréksi suhu (garis putus-putus) sareng tanpa koréksi suhu (garis padet). (b) Suhu kritis transisi superkonduktor salaku fungsi kapadetan kondensat pikeun interaksi anu dimediasi bogolon kalayan koréksi suhu (garis putus-putus beureum) sareng tanpa (garis padet hideung). Garis putus-putus biru nunjukkeun suhu transisi BKT salaku fungsi kapadetan kondensat.
Salian ti superkonduktivitas, BEC mangrupikeun fénoména sanés anu lumangsung dina suhu anu handap. Éta mangrupikeun kaayaan materi kalima anu munggaran diprediksi ku Einstein dina taun 1924. Pembentukan BEC lumangsung nalika atom énergi rendah ngumpul sareng lebet kana kaayaan énergi anu sami, anu mangrupikeun widang panalungtikan anu éksténsif dina fisika materi anu dipadatkan. Sistem Bose-Fermi hibrida sacara dasarna ngagambarkeun interaksi lapisan éléktron sareng lapisan boson, sapertos éksiton teu langsung, éksiton-polaron, sareng saterasna. Interaksi antara partikel Bose sareng Fermi nyababkeun rupa-rupa fénoména énggal sareng pikaresepeun, anu nimbulkeun minat kadua pihak. Pandangan dasar sareng berorientasi aplikasi.
Dina ieu panalungtikan, para panalungtik ngalaporkeun mékanisme superkonduktor anyar dina graphene, anu disababkeun ku interaksi antara éléktron sareng "bogolon" tinimbang fonon dina sistem BCS anu has. Bogolon atanapi quasipartikel Bogoliubov nyaéta éksitasi dina BEC, anu gaduh ciri partikel anu tangtu. Dina rentang parameter anu tangtu, mékanisme ieu ngamungkinkeun suhu kritis superkonduktor dina graphene ngahontal dugi ka 70 Kelvin. Para panalungtik ogé parantos ngembangkeun téori BCS mikroskopis anyar anu khusus museur kana sistem anu dumasar kana graphene hibrida anyar. Modél anu diusulkeun ogé ngaduga yén sipat superkonduktor tiasa ningkat kalayan suhu, anu ngahasilkeun gumantungna suhu non-monotonik tina celah superkonduktor.
Salian ti éta, panilitian nunjukkeun yén dispersi Dirac tina graphene dijaga dina skéma anu dimediasi bogolon ieu. Ieu nunjukkeun yén mékanisme superkonduktor ieu ngalibatkeun éléktron kalayan dispersi relativistik, sareng fénoména ieu tacan ditalungtik kalayan saé dina fisika zat anu dipadatkan.
Ieu karya ngungkabkeun cara séjén pikeun ngahontal superkonduktivitas suhu luhur. Dina waktos anu sami, ku cara ngontrol sipat kondensat, urang tiasa nyaluyukeun superkonduktivitas graphene. Ieu nunjukkeun cara séjén pikeun ngontrol alat superkonduktor di hareup.
Waktos posting: 16-Jul-2021 
