సూపర్ కండక్టివిటీ అనేది ఒక భౌతిక దృగ్విషయం, దీనిలో ఒక పదార్థం యొక్క విద్యుత్ నిరోధకత ఒక నిర్దిష్ట క్లిష్టమైన ఉష్ణోగ్రత వద్ద సున్నాకి పడిపోతుంది. బార్డీన్-కూపర్-ష్రిఫర్ (BCS) సిద్ధాంతం ఒక ప్రభావవంతమైన వివరణ, ఇది చాలా పదార్థాలలో సూపర్ కండక్టివిటీని వివరిస్తుంది. కూపర్ ఎలక్ట్రాన్ జతలు తగినంత తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద క్రిస్టల్ లాటిస్‌లో ఏర్పడతాయని మరియు BCS సూపర్ కండక్టివిటీ వాటి సంగ్రహణ నుండి వస్తుందని ఇది ఎత్తి చూపుతుంది. గ్రాఫేన్ ఒక అద్భుతమైన విద్యుత్ కండక్టర్ అయినప్పటికీ, ఎలక్ట్రాన్-ఫోనాన్ పరస్పర చర్యను అణచివేయడం వల్ల ఇది BCS సూపర్ కండక్టివిటీని ప్రదర్శించదు. అందుకే చాలా "మంచి" కండక్టర్లు (బంగారం మరియు రాగి వంటివి) "చెడు" సూపర్ కండక్టర్లు.
దక్షిణ కొరియాలోని ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ బేసిక్ సైన్స్ (IBS)లోని సెంటర్ ఫర్ థియరిటికల్ ఫిజిక్స్ ఆఫ్ కాంప్లెక్స్ సిస్టమ్స్ (PCS) పరిశోధకులు గ్రాఫేన్‌లో సూపర్‌కండక్టివిటీని సాధించడానికి ఒక కొత్త ప్రత్యామ్నాయ విధానాన్ని నివేదించారు. గ్రాఫేన్ మరియు టూ-డైమెన్షనల్ బోస్-ఐన్‌స్టీన్ కండెన్సేట్ (BEC)లతో కూడిన హైబ్రిడ్ వ్యవస్థను ప్రతిపాదించడం ద్వారా వారు ఈ ఘనతను సాధించారు. ఈ పరిశోధన జర్నల్ 2D మెటీరియల్స్‌లో ప్రచురించబడింది.
గ్రాఫేన్‌లో ఎలక్ట్రాన్ వాయువు (పై పొర)తో కూడిన హైబ్రిడ్ వ్యవస్థ, ద్విమితీయ బోస్-ఐన్‌స్టీన్ కండెన్సేట్ నుండి వేరు చేయబడింది, పరోక్ష ఎక్సిటాన్‌లు (నీలం మరియు ఎరుపు పొరలు) ద్వారా సూచించబడతాయి. గ్రాఫేన్‌లోని ఎలక్ట్రాన్లు మరియు ఎక్సిటాన్‌లు కూలంబ్ ఫోర్స్ ద్వారా జతచేయబడతాయి.
(ఎ) ఉష్ణోగ్రత దిద్దుబాటుతో (డాష్డ్ లైన్) మరియు ఉష్ణోగ్రత దిద్దుబాటు లేకుండా (ఘన రేఖ) బోగోలాన్-మధ్యవర్తిత్వ ప్రక్రియలో సూపర్ కండక్టింగ్ గ్యాప్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత ఆధారపడటం. (బి) (ఎరుపు గీతల రేఖ) మరియు (నలుపు ఘన రేఖ) ఉష్ణోగ్రత దిద్దుబాటు లేకుండా బోగోలాన్-మధ్యవర్తిత్వ పరస్పర చర్యల కోసం కండెన్సేట్ సాంద్రత యొక్క ఫంక్షన్‌గా సూపర్ కండక్టింగ్ పరివర్తన యొక్క క్లిష్టమైన ఉష్ణోగ్రత. నీలి చుక్కల రేఖ BKT పరివర్తన ఉష్ణోగ్రతను కండెన్సేట్ సాంద్రత యొక్క ఫంక్షన్‌గా చూపిస్తుంది.
సూపర్ కండక్టివిటీతో పాటు, BEC అనేది తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద సంభవించే మరొక దృగ్విషయం. ఇది 1924లో ఐన్‌స్టీన్ మొదట అంచనా వేసిన పదార్థం యొక్క ఐదవ స్థితి. తక్కువ-శక్తి అణువులు కలిసి ఒకే శక్తి స్థితిలోకి ప్రవేశించినప్పుడు BEC ఏర్పడుతుంది, ఇది ఘనీకృత పదార్థ భౌతిక శాస్త్రంలో విస్తృత పరిశోధనా రంగం. హైబ్రిడ్ బోస్-ఫెర్మి వ్యవస్థ తప్పనిసరిగా పరోక్ష ఎక్సిటాన్‌లు, ఎక్సిటాన్-పోలారాన్‌లు మొదలైన బోసాన్‌ల పొరతో ఎలక్ట్రాన్‌ల పొర యొక్క పరస్పర చర్యను సూచిస్తుంది. బోస్ మరియు ఫెర్మి కణాల మధ్య పరస్పర చర్య వివిధ రకాల నవల మరియు మనోహరమైన దృగ్విషయాలకు దారితీసింది, ఇది రెండు పార్టీల ఆసక్తిని రేకెత్తించింది. ప్రాథమిక మరియు అనువర్తన-ఆధారిత వీక్షణ.
ఈ పనిలో, పరిశోధకులు గ్రాఫేన్‌లో ఒక కొత్త సూపర్‌కండక్టింగ్ మెకానిజంను నివేదించారు, ఇది సాధారణ BCS వ్యవస్థలోని ఫోనాన్‌ల కంటే ఎలక్ట్రాన్లు మరియు "బోగోలాన్‌ల" మధ్య పరస్పర చర్య కారణంగా ఉంటుంది. బోగోలాన్‌లు లేదా బోగోలియుబోవ్ క్వాసిపార్టికల్స్ అనేవి BECలో ఉత్తేజకాలు, ఇవి కణాల యొక్క కొన్ని లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి. కొన్ని పారామీటర్ పరిధులలో, ఈ మెకానిజం గ్రాఫేన్‌లోని సూపర్‌కండక్టింగ్ క్రిటికల్ ఉష్ణోగ్రత 70 కెల్విన్ వరకు చేరుకోవడానికి అనుమతిస్తుంది. కొత్త హైబ్రిడ్ గ్రాఫేన్ ఆధారంగా వ్యవస్థలపై ప్రత్యేకంగా దృష్టి సారించే కొత్త మైక్రోస్కోపిక్ BCS సిద్ధాంతాన్ని కూడా పరిశోధకులు అభివృద్ధి చేశారు. వారు ప్రతిపాదించిన నమూనా సూపర్‌కండక్టింగ్ లక్షణాలు ఉష్ణోగ్రతతో పెరుగుతాయని, ఫలితంగా సూపర్‌కండక్టింగ్ గ్యాప్ యొక్క నాన్-మోనోటోనిక్ ఉష్ణోగ్రత ఆధారపడటం జరుగుతుందని కూడా అంచనా వేసింది.
అదనంగా, ఈ బోగోలోన్-మధ్యవర్తిత్వ పథకంలో గ్రాఫేన్ యొక్క డైరాక్ వ్యాప్తి భద్రపరచబడిందని అధ్యయనాలు చూపించాయి. ఈ సూపర్ కండక్టింగ్ యంత్రాంగం సాపేక్ష వ్యాప్తితో ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉంటుందని ఇది సూచిస్తుంది మరియు ఈ దృగ్విషయం ఘనీకృత పదార్థ భౌతిక శాస్త్రంలో బాగా అన్వేషించబడలేదు.
ఈ పని అధిక-ఉష్ణోగ్రత సూపర్ కండక్టివిటీని సాధించడానికి మరొక మార్గాన్ని వెల్లడిస్తుంది. అదే సమయంలో, కండెన్సేట్ యొక్క లక్షణాలను నియంత్రించడం ద్వారా, మనం గ్రాఫేన్ యొక్క సూపర్ కండక్టివిటీని సర్దుబాటు చేయవచ్చు. భవిష్యత్తులో సూపర్ కండక్టింగ్ పరికరాలను నియంత్రించడానికి ఇది మరొక మార్గాన్ని చూపుతుంది.
పోస్ట్ సమయం: జూలై-16-2021 
