సూపర్కండక్టివిటీ అనేది ఒక భౌతిక దృగ్విషయం, దీనిలో ఒక పదార్థం యొక్క విద్యుత్ నిరోధకత ఒక నిర్దిష్ట క్లిష్ట ఉష్ణోగ్రత వద్ద సున్నాకి పడిపోతుంది. బార్డీన్-కూపర్-ష్రీఫర్ (BCS) సిద్ధాంతం దీనికి ఒక సమర్థవంతమైన వివరణ, ఇది చాలా పదార్థాలలో సూపర్కండక్టివిటీని వివరిస్తుంది. తగినంత తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద క్రిస్టల్ లాటిస్లో కూపర్ ఎలక్ట్రాన్ జంటలు ఏర్పడతాయని, మరియు వాటి ఘనీభవనం నుండి BCS సూపర్కండక్టివిటీ వస్తుందని ఇది సూచిస్తుంది. గ్రాఫేన్ స్వయంగా ఒక అద్భుతమైన విద్యుత్ వాహకం అయినప్పటికీ, ఎలక్ట్రాన్-ఫోనాన్ పరస్పర చర్య అణచివేయబడటం వలన అది BCS సూపర్కండక్టివిటీని ప్రదర్శించదు. అందుకే చాలా "మంచి" వాహకాలు (బంగారం మరియు రాగి వంటివి) "చెడు" సూపర్కండక్టర్లుగా ఉంటాయి.
దక్షిణ కొరియాలోని ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ బేసిక్ సైన్స్ (IBS) లోని సెంటర్ ఫర్ థియరిటికల్ ఫిజిక్స్ ఆఫ్ కాంప్లెక్స్ సిస్టమ్స్ (PCS) పరిశోధకులు గ్రాఫేన్లో సూపర్కండక్టివిటీని సాధించడానికి ఒక కొత్త ప్రత్యామ్నాయ యంత్రాంగాన్ని నివేదించారు. గ్రాఫేన్ మరియు ద్విమితీయ బోస్-ఐన్స్టీన్ కండెన్సేట్ (BEC) లతో కూడిన ఒక హైబ్రిడ్ వ్యవస్థను ప్రతిపాదించడం ద్వారా వారు ఈ ఘనతను సాధించారు. ఈ పరిశోధన '2D మెటీరియల్స్' అనే జర్నల్లో ప్రచురించబడింది.
గ్రాఫేన్లోని ఎలక్ట్రాన్ గ్యాస్ (పై పొర) మరియు పరోక్ష ఎక్సైటాన్ల (నీలం మరియు ఎరుపు పొరలు) ద్వారా సూచించబడిన ద్విమితీయ బోస్-ఐన్స్టీన్ కండెన్సేట్తో కూడిన ఒక హైబ్రిడ్ వ్యవస్థ. గ్రాఫేన్లోని ఎలక్ట్రాన్లు మరియు ఎక్సైటాన్లు కూలంబ్ బలం ద్వారా అనుసంధానించబడి ఉంటాయి.
(ఎ) ఉష్ణోగ్రత సవరణతో (చుక్కల గీత) మరియు ఉష్ణోగ్రత సవరణ లేకుండా (ఘన గీత) బోగోలాన్-మధ్యవర్తిత్వ ప్రక్రియలో సూపర్కండక్టింగ్ గ్యాప్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత ఆధారపడటం. (బి) ఉష్ణోగ్రత సవరణతో (ఎరుపు చుక్కల గీత) మరియు లేకుండా (నలుపు ఘన గీత) బోగోలాన్-మధ్యవర్తిత్వ పరస్పర చర్యల కోసం కండెన్సేట్ సాంద్రత యొక్క ప్రమేయంగా సూపర్కండక్టింగ్ పరివర్తన యొక్క క్లిష్టమైన ఉష్ణోగ్రత. నీలం చుక్కల గీత కండెన్సేట్ సాంద్రత యొక్క ప్రమేయంగా BKT పరివర్తన ఉష్ణోగ్రతను చూపుతుంది.
సూపర్కండక్టివిటీతో పాటు, BEC అనేది తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద సంభవించే మరొక దృగ్విషయం. ఇది 1924లో ఐన్స్టీన్ మొదటిసారిగా ఊహించిన పదార్థం యొక్క ఐదవ స్థితి. తక్కువ శక్తి గల పరమాణువులు ఒకచోట చేరి ఒకే శక్తి స్థితిలోకి ప్రవేశించినప్పుడు BEC ఏర్పడుతుంది, ఇది కండెన్స్డ్ మ్యాటర్ ఫిజిక్స్లో విస్తృతమైన పరిశోధనా రంగం. హైబ్రిడ్ బోస్-ఫెర్మీ వ్యవస్థ ప్రాథమికంగా ఎలక్ట్రాన్ల పొర మరియు పరోక్ష ఎక్సైటాన్లు, ఎక్సైటాన్-పోలరాన్లు మొదలైన బోసాన్ల పొర మధ్య పరస్పర చర్యను సూచిస్తుంది. బోస్ మరియు ఫెర్మీ కణాల మధ్య పరస్పర చర్య అనేక నూతన మరియు ఆసక్తికరమైన దృగ్విషయాలకు దారితీసింది, ఇది ప్రాథమిక మరియు అనువర్తన-ఆధారిత దృక్పథంతో ఇరుపక్షాల ఆసక్తిని రేకెత్తించింది.
ఈ పరిశోధనలో, పరిశోధకులు గ్రాఫేన్లో ఒక కొత్త సూపర్కండక్టింగ్ యంత్రాంగాన్ని నివేదించారు. ఇది ఒక సాధారణ BCS వ్యవస్థలోని ఫోనాన్లకు బదులుగా, ఎలక్ట్రాన్లు మరియు "బోగోలాన్ల" మధ్య పరస్పర చర్య కారణంగా ఏర్పడుతుంది. బోగోలాన్లు లేదా బోగోలియుబోవ్ క్వాసిపార్టికల్స్ అనేవి BECలోని ఉత్తేజాలు, ఇవి కణాల యొక్క నిర్దిష్ట లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి. నిర్దిష్ట పారామీటర్ పరిధులలో, ఈ యంత్రాంగం గ్రాఫేన్లో సూపర్కండక్టింగ్ క్రిటికల్ ఉష్ణోగ్రతను 70 కెల్విన్ల వరకు చేరడానికి అనుమతిస్తుంది. పరిశోధకులు కొత్త హైబ్రిడ్ గ్రాఫేన్పై ఆధారపడిన వ్యవస్థలపై ప్రత్యేకంగా దృష్టి సారించే ఒక కొత్త మైక్రోస్కోపిక్ BCS సిద్ధాంతాన్ని కూడా అభివృద్ధి చేశారు. వారు ప్రతిపాదించిన నమూనా, సూపర్కండక్టింగ్ లక్షణాలు ఉష్ణోగ్రతతో పాటు పెరగవచ్చని కూడా అంచనా వేస్తుంది, దీని ఫలితంగా సూపర్కండక్టింగ్ గ్యాప్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత ఆధారపడటం ఏకరీతిగా ఉండదు.
దీనికి అదనంగా, ఈ బోగోలాన్-మధ్యవర్తిత్వ పథకంలో గ్రాఫేన్ యొక్క డైరాక్ డిస్పర్షన్ సంరక్షించబడుతుందని అధ్యయనాలు చూపించాయి. ఇది ఈ సూపర్కండక్టింగ్ యంత్రాంగంలో సాపేక్ష డిస్పర్షన్ ఉన్న ఎలక్ట్రాన్లు ఉంటాయని సూచిస్తుంది, మరియు ఈ దృగ్విషయం కండెన్స్డ్ మ్యాటర్ ఫిజిక్స్లో అంతగా అన్వేషించబడలేదు.
ఈ పరిశోధన అధిక-ఉష్ణోగ్రత సూపర్కండక్టివిటీని సాధించడానికి మరో మార్గాన్ని వెల్లడిస్తుంది. అదే సమయంలో, కండెన్సేట్ యొక్క లక్షణాలను నియంత్రించడం ద్వారా, మనం గ్రాఫేన్ యొక్క సూపర్కండక్టివిటీని సర్దుబాటు చేయవచ్చు. ఇది భవిష్యత్తులో సూపర్కండక్టింగ్ పరికరాలను నియంత్రించడానికి మరో మార్గాన్ని చూపిస్తుంది.
పోస్ట్ చేసిన సమయం: జూలై-16-2021 
