Superconductivity ແມ່ນປະກົດການທາງກາຍະພາບທີ່ຄວາມຕ້ານທານໄຟຟ້າຂອງວັດສະດຸຫຼຸດລົງເຖິງສູນໃນອຸນຫະພູມທີ່ສໍາຄັນທີ່ແນ່ນອນ. ທິດສະດີ Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS) ແມ່ນຄໍາອະທິບາຍທີ່ມີປະສິດທິພາບ, ເຊິ່ງອະທິບາຍເຖິງການນໍາຕົວຂອງ superconductivity ໃນວັດສະດຸສ່ວນໃຫຍ່. ມັນຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າຄູ່ອີເລັກໂທຣນິກຂອງ Cooper ຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນຢູ່ໃນເສັ້ນດ່າງໄປເຊຍກັນຢູ່ໃນອຸນຫະພູມຕ່ໍາພຽງພໍ, ແລະວ່າ BCS superconductivity ມາຈາກການຂົ້ນຂອງພວກມັນ. ເຖິງແມ່ນວ່າ graphene ຕົວຂອງມັນເອງເປັນຕົວນໍາໄຟຟ້າທີ່ດີເລີດ, ມັນບໍ່ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງ BCS ເນື່ອງຈາກການສະກັດກັ້ນການໂຕ້ຕອບຂອງເອເລັກໂຕຣນິກ - phonon. ນີ້ແມ່ນເຫດຜົນທີ່ວ່າຕົວນໍາ "ດີ" ສ່ວນໃຫຍ່ (ເຊັ່ນ: ຄໍາແລະທອງແດງ) ແມ່ນຕົວນໍາ "ບໍ່ດີ" superconductors.
ນັກຄົ້ນຄວ້າຢູ່ສູນຟີຊິກທິດສະດີຂອງລະບົບສະລັບສັບຊ້ອນ (PCS) ທີ່ສະຖາບັນວິທະຍາສາດພື້ນຖານ (IBS, ເກົາຫຼີໃຕ້) ລາຍງານກົນໄກທາງເລືອກໃຫມ່ເພື່ອບັນລຸ superconductivity ໃນ graphene. ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ບັນລຸຜົນດີນີ້ໂດຍການສະເຫນີລະບົບປະສົມປະກອບດ້ວຍ graphene ແລະສອງມິຕິລະດັບ Bose-Einstein condensate (BEC). ການຄົ້ນຄວ້າໄດ້ຖືກຈັດພີມມາຢູ່ໃນວາລະສານ 2D Materials.
ລະບົບປະສົມທີ່ປະກອບດ້ວຍອາຍແກັສເອເລັກໂຕຣນິກ (ຊັ້ນເທິງ) ໃນ graphene, ແຍກອອກຈາກ condensate Bose-Einstein ສອງມິຕິ, ເປັນຕົວແທນໂດຍ excitons ທາງອ້ອມ (ຊັ້ນສີຟ້າແລະສີແດງ). ອິເລັກຕອນ ແລະ excitons ໃນ graphene ແມ່ນບວກໃສ່ກັບຜົນບັງຄັບໃຊ້ Coulomb.
(a) ການເອື່ອຍອີງອຸນຫະພູມຂອງຊ່ອງຫວ່າງ superconducting ໃນຂະບວນການ bogolon-mediated ກັບການແກ້ໄຂອຸນຫະພູມ (ເສັ້ນ dashed) ແລະໂດຍບໍ່ມີການແກ້ໄຂອຸນຫະພູມ (ເສັ້ນແຂງ). (b) ອຸນຫະພູມທີ່ສໍາຄັນຂອງການຫັນປ່ຽນ superconducting ເປັນຫນ້າທີ່ຂອງຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ condensate ສໍາລັບປະຕິສໍາພັນຂອງ bogolon-mediated ກັບ (ເສັ້ນ dashed ສີແດງ) ແລະໂດຍບໍ່ມີການ (ເສັ້ນແຂງສີດໍາ) ການແກ້ໄຂອຸນຫະພູມ. ເສັ້ນຈຸດສີຟ້າສະແດງໃຫ້ເຫັນອຸນຫະພູມການປ່ຽນແປງ BKT ເປັນຫນ້າທີ່ຂອງຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ condensate.
ນອກເຫນືອໄປຈາກ superconductivity, BEC ແມ່ນອີກປະກົດການທີ່ເກີດຂື້ນໃນອຸນຫະພູມຕ່ໍາ. ມັນເປັນສະຖານະທີ່ຫ້າຂອງວັດຖຸທີ່ Einstein ຄາດຄະເນຄັ້ງທໍາອິດໃນປີ 1924. ການສ້າງຕັ້ງຂອງ BEC ເກີດຂຶ້ນໃນເວລາທີ່ປະລໍາມະນູພະລັງງານຕ່ໍາມາເຕົ້າໂຮມກັນແລະເຂົ້າໄປໃນລັດພະລັງງານດຽວກັນ, ເຊິ່ງເປັນພາກສະຫນາມຂອງການຄົ້ນຄວ້າຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນຟີຊິກຂອງສານຂົ້ນ. ລະບົບລູກປະສົມ Bose-Fermi ເປັນຕົວແທນຂອງປະຕິສໍາພັນຂອງຊັ້ນຂອງເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ມີຊັ້ນຂອງ bosons, ເຊັ່ນ excitons ທາງອ້ອມ, exciton-polarons, ແລະອື່ນໆ. ປະຕິສໍາພັນລະຫວ່າງອະນຸພາກ Bose ແລະ Fermi ໄດ້ນໍາໄປສູ່ຄວາມຫລາກຫລາຍຂອງນະວະນິຍາຍແລະປະກົດການທີ່ຫນ້າສົນໃຈ, ເຊິ່ງກະຕຸ້ນຄວາມສົນໃຈຂອງທັງສອງຝ່າຍ. ມຸມເບິ່ງພື້ນຖານ ແລະແບບແອັບພລິເຄຊັນ.
ໃນການເຮັດວຽກນີ້, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ລາຍງານກົນໄກການ superconducting ໃຫມ່ໃນ graphene, ເຊິ່ງແມ່ນຍ້ອນການພົວພັນລະຫວ່າງເອເລັກໂຕຣນິກແລະ "bogolons" ແທນທີ່ຈະ phonons ໃນລະບົບ BCS ປົກກະຕິ. Bogolons ຫຼື Bogoliubov quasiparticles ແມ່ນຄວາມຕື່ນເຕັ້ນໃນ BEC, ເຊິ່ງມີລັກສະນະສະເພາະຂອງອະນຸພາກ. ພາຍໃນຂອບເຂດພາລາມິເຕີທີ່ແນ່ນອນ, ກົນໄກນີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ອຸນຫະພູມທີ່ສໍາຄັນຂອງ superconducting ໃນ graphene ສູງເຖິງ 70 Kelvin. ນັກຄົ້ນຄວ້າຍັງໄດ້ພັດທະນາທິດສະດີ BCS ກ້ອງຈຸລະທັດໃຫມ່ທີ່ສຸມໃສ່ໂດຍສະເພາະກ່ຽວກັບລະບົບໂດຍອີງໃສ່ graphene ປະສົມໃຫມ່. ຮູບແບບທີ່ພວກເຂົາສະເຫນີຍັງຄາດຄະເນວ່າຄຸນສົມບັດຂອງ superconducting ສາມາດເພີ່ມຂຶ້ນຕາມອຸນຫະພູມ, ເຊິ່ງກໍ່ໃຫ້ເກີດການຂຶ້ນກັບອຸນຫະພູມທີ່ບໍ່ແມ່ນ monotonic ຂອງຊ່ອງຫວ່າງ superconducting.
ນອກຈາກນັ້ນ, ການສຶກສາໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການກະແຈກກະຈາຍຂອງ Dirac ຂອງ graphene ໄດ້ຖືກເກັບຮັກສາໄວ້ໃນໂຄງການ bogolon-mediated ນີ້. ນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າກົນໄກການ superconducting ນີ້ກ່ຽວຂ້ອງກັບເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ມີການກະແຈກກະຈາຍຂອງ relativistic, ແລະປະກົດການນີ້ບໍ່ໄດ້ຖືກຂຸດຄົ້ນໄດ້ດີໃນຟີຊິກຂອງ condensed.
ວຽກງານນີ້ເປີດເຜີຍວິທີການອື່ນເພື່ອບັນລຸ superconductivity ອຸນຫະພູມສູງ. ໃນເວລາດຽວກັນ, ໂດຍການຄວບຄຸມຄຸນສົມບັດຂອງ condensate, ພວກເຮົາສາມາດປັບ superconductivity ຂອງ graphene ໄດ້. ນີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວິທີການອື່ນໃນການຄວບຄຸມອຸປະກອນ superconducting ໃນອະນາຄົດ.
ເວລາປະກາດ: ກໍລະກົດ-16-2021 
