सुपरकंडक्टिविटी एक भौतिक घटना है जिसमें एक सामग्री का विद्युत प्रतिरोध एक निश्चित महत्वपूर्ण तापमान पर शून्य हो जाता है। बार्डीन-कूपर-स्क्रीफ़र (बीसीएस) सिद्धांत एक प्रभावी स्पष्टीकरण है, जो अधिकांश सामग्रियों में सुपरकंडक्टिविटी का वर्णन करता है। यह बताता है कि कूपर इलेक्ट्रॉन जोड़े क्रिस्टल जाली में पर्याप्त रूप से कम तापमान पर बनते हैं, और यह कि बीसीएस सुपरकंडक्टिविटी उनके संक्षेपण से आती है। यद्यपि ग्राफीन अपने आप में एक उत्कृष्ट विद्युत कंडक्टर है, यह इलेक्ट्रॉन-फॉनन इंटरैक्शन के दमन के कारण बीसीएस सुपरकंडक्टिविटी का प्रदर्शन नहीं करता है। यही कारण है कि अधिकांश "अच्छे" कंडक्टर (जैसे सोना और तांबा) "खराब" सुपरकंडक्टर्स हैं।
इंस्टीट्यूट ऑफ बेसिक साइंस (IBS, साउथ कोरिया) में कॉम्प्लेक्स सिस्टम्स (पीसीएस) के सेंटर फॉर सैद्धांतिक भौतिकी के शोधकर्ताओं ने ग्राफीन में सुपरकंडक्टिविटी प्राप्त करने के लिए एक नए वैकल्पिक तंत्र की सूचना दी। उन्होंने ग्राफीन और दो-आयामी बोस-आइंस्टीन कंडेनसेट (बीईसी) से बनी एक हाइब्रिड सिस्टम का प्रस्ताव करके इस उपलब्धि को हासिल किया। शोध 2 डी सामग्री पत्रिका में प्रकाशित किया गया था।
ग्राफीन में इलेक्ट्रॉन गैस (शीर्ष परत) से युक्त एक हाइब्रिड प्रणाली, दो-आयामी बोस-आइंस्टीन कंडेनसेट से अलग, अप्रत्यक्ष एक्सिटोन (नीली और लाल परतों) द्वारा दर्शाया गया है। ग्राफीन में इलेक्ट्रॉनों और एक्साइटन को कूलम्ब बल द्वारा जोड़ा जाता है।
(ए) तापमान सुधार (धराशायी लाइन) और तापमान सुधार (ठोस रेखा) के साथ बोगोलोन-मध्यस्थता प्रक्रिया में सुपरकंडक्टिंग गैप की तापमान निर्भरता। (बी) (लाल धराशायी लाइन) और बिना (काले ठोस रेखा) तापमान सुधार के साथ बोगोलोन-मध्यस्थता बातचीत के लिए कंडेनसेट घनत्व के एक समारोह के रूप में सुपरकंडक्टिंग संक्रमण का महत्वपूर्ण तापमान। नीली बिंदीदार रेखा कंडेनसेट घनत्व के एक समारोह के रूप में BKT संक्रमण तापमान को दर्शाती है।
सुपरकंडक्टिविटी के अलावा, बीईसी एक और घटना है जो कम तापमान पर होती है। यह 1924 में आइंस्टीन द्वारा पहली बार भविष्यवाणी की गई पांचवीं स्थिति है। बीईसी का गठन तब होता है जब कम-ऊर्जा परमाणु एक साथ इकट्ठा होते हैं और एक ही ऊर्जा राज्य में प्रवेश करते हैं, जो कि संघनित पदार्थ भौतिकी में व्यापक अनुसंधान का एक क्षेत्र है। हाइब्रिड बोस-फर्मी प्रणाली अनिवार्य रूप से बोसों की एक परत के साथ इलेक्ट्रॉनों की एक परत की बातचीत का प्रतिनिधित्व करती है, जैसे कि अप्रत्यक्ष एक्साइटन, एक्साइटन-पोलरॉन, और इसी तरह। बोस और फर्मी कणों के बीच बातचीत ने विभिन्न प्रकार के उपन्यास और आकर्षक घटनाओं को जन्म दिया, जिससे दोनों पक्षों की रुचि पैदा हुई। बुनियादी और अनुप्रयोग-उन्मुख दृश्य।
इस काम में, शोधकर्ताओं ने ग्राफीन में एक नए सुपरकंडक्टिंग तंत्र की सूचना दी, जो एक विशिष्ट बीसीएस प्रणाली में फोनन के बजाय इलेक्ट्रॉनों और "बोगोलन" के बीच बातचीत के कारण है। Bogolons या Bogoliubov quasiparticles BEC में उत्तेजना हैं, जिनमें कणों की कुछ विशेषताएं हैं। कुछ पैरामीटर रेंज के भीतर, यह तंत्र ग्राफीन में सुपरकंडक्टिंग महत्वपूर्ण तापमान को 70 केल्विन के रूप में उच्च तक पहुंचने की अनुमति देता है। शोधकर्ताओं ने एक नया माइक्रोस्कोपिक बीसीएस सिद्धांत भी विकसित किया है जो विशेष रूप से नए हाइब्रिड ग्राफीन के आधार पर सिस्टम पर ध्यान केंद्रित करता है। उनके द्वारा प्रस्तावित मॉडल यह भी भविष्यवाणी करता है कि सुपरकंडक्टिंग गुण तापमान के साथ बढ़ सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप सुपरकंडक्टिंग गैप की एक गैर-मोनोटोनिक तापमान निर्भरता होती है।
इसके अलावा, अध्ययनों से पता चला है कि इस बोगोलोन-मध्यस्थता योजना में ग्राफीन का Dirac फैलाव संरक्षित है। यह इंगित करता है कि इस सुपरकंडक्टिंग तंत्र में सापेक्षतापूर्ण फैलाव के साथ इलेक्ट्रॉनों को शामिल किया गया है, और इस घटना को संघनित पदार्थ भौतिकी में अच्छी तरह से खोजा नहीं गया है।
यह काम उच्च तापमान वाले सुपरकंडक्टिविटी को प्राप्त करने का एक और तरीका बताता है। इसी समय, कंडेनसेट के गुणों को नियंत्रित करके, हम ग्राफीन की सुपरकंडक्टिविटी को समायोजित कर सकते हैं। यह भविष्य में सुपरकंडक्टिंग उपकरणों को नियंत्रित करने का एक और तरीका दिखाता है।
पोस्ट टाइम: जुलाई -16-2021 
