अतिचालकता एक भौतिक घटना है जिसमें किसी पदार्थ का विद्युत प्रतिरोध एक निश्चित महत्वपूर्ण तापमान पर शून्य हो जाता है। बार्डीन-कूपर-श्रीफ़र (BCS) सिद्धांत एक प्रभावी व्याख्या है, जो अधिकांश पदार्थों में अतिचालकता का वर्णन करता है। यह बताता है कि कूपर इलेक्ट्रॉन जोड़े क्रिस्टल जाली में पर्याप्त रूप से कम तापमान पर बनते हैं, और BCS अतिचालकता उनके संघनन से आती है। हालाँकि ग्रेफीन स्वयं एक उत्कृष्ट विद्युत कंडक्टर है, लेकिन यह इलेक्ट्रॉन-फ़ोनन इंटरैक्शन के दमन के कारण BCS अतिचालकता प्रदर्शित नहीं करता है। यही कारण है कि अधिकांश "अच्छे" कंडक्टर (जैसे सोना और तांबा) "बुरे" सुपरकंडक्टर हैं।
इंस्टीट्यूट ऑफ बेसिक साइंस (आईबीएस, दक्षिण कोरिया) में सेंटर फॉर थियोरेटिकल फिजिक्स ऑफ कॉम्प्लेक्स सिस्टम्स (पीसीएस) के शोधकर्ताओं ने ग्रेफीन में सुपरकंडक्टिविटी हासिल करने के लिए एक नए वैकल्पिक तंत्र की सूचना दी है। उन्होंने ग्रेफीन और दो-आयामी बोस-आइंस्टीन कंडेनसेट (बीईसी) से बनी एक हाइब्रिड प्रणाली का प्रस्ताव देकर यह उपलब्धि हासिल की। यह शोध 2डी मैटेरियल्स नामक पत्रिका में प्रकाशित हुआ था।
ग्राफीन में इलेक्ट्रॉन गैस (शीर्ष परत) से युक्त एक संकर प्रणाली, जिसे दो-आयामी बोस-आइंस्टीन कंडेनसेट से अलग किया गया है, जिसे अप्रत्यक्ष एक्साइटन (नीली और लाल परतें) द्वारा दर्शाया गया है। ग्राफीन में इलेक्ट्रॉन और एक्साइटन को कूलम्ब बल द्वारा युग्मित किया जाता है।
(ए) तापमान सुधार (धराशायी रेखा) के साथ और तापमान सुधार के बिना (ठोस रेखा) बोगोलोन-मध्यस्थ प्रक्रिया में सुपरकंडक्टिंग अंतराल की तापमान निर्भरता। (बी) तापमान सुधार के साथ (लाल धराशायी रेखा) और बिना (काली ठोस रेखा) बोगोलोन-मध्यस्थ अंतःक्रियाओं के लिए संघनन घनत्व के एक फ़ंक्शन के रूप में सुपरकंडक्टिंग संक्रमण का महत्वपूर्ण तापमान। नीली बिंदीदार रेखा संघनन घनत्व के एक फ़ंक्शन के रूप में BKT संक्रमण तापमान को दर्शाती है।
अतिचालकता के अलावा, BEC एक और घटना है जो कम तापमान पर होती है। यह पदार्थ की पाँचवीं अवस्था है जिसकी भविष्यवाणी सबसे पहले 1924 में आइंस्टीन ने की थी। BEC का निर्माण तब होता है जब कम ऊर्जा वाले परमाणु एक साथ इकट्ठा होते हैं और एक ही ऊर्जा अवस्था में प्रवेश करते हैं, जो संघनित पदार्थ भौतिकी में व्यापक शोध का क्षेत्र है। हाइब्रिड बोस-फ़र्मि प्रणाली अनिवार्य रूप से बोसोन की एक परत के साथ इलेक्ट्रॉनों की एक परत की परस्पर क्रिया का प्रतिनिधित्व करती है, जैसे कि अप्रत्यक्ष एक्साइटन, एक्साइटन-पोलरॉन, और इसी तरह। बोस और फ़र्मी कणों के बीच की परस्पर क्रिया ने कई तरह की नई और आकर्षक घटनाओं को जन्म दिया, जिसने दोनों पक्षों की रुचि जगाई। बुनियादी और अनुप्रयोग-उन्मुख दृष्टिकोण।
इस कार्य में, शोधकर्ताओं ने ग्राफीन में एक नए अतिचालक तंत्र की सूचना दी, जो एक विशिष्ट BCS प्रणाली में फोनोन के बजाय इलेक्ट्रॉनों और "बोगोलोन" के बीच की बातचीत के कारण है। बोगोलोन या बोगोलीबॉव क्वासिपार्टिकल्स BEC में उत्तेजनाएं हैं, जिनमें कणों की कुछ विशेषताएं होती हैं। कुछ पैरामीटर सीमाओं के भीतर, यह तंत्र ग्राफीन में अतिचालक महत्वपूर्ण तापमान को 70 केल्विन तक पहुंचने की अनुमति देता है। शोधकर्ताओं ने एक नया सूक्ष्म BCS सिद्धांत भी विकसित किया है जो विशेष रूप से नए हाइब्रिड ग्राफीन पर आधारित प्रणालियों पर केंद्रित है। उनके द्वारा प्रस्तावित मॉडल यह भी भविष्यवाणी करता है कि अतिचालक गुण तापमान के साथ बढ़ सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप अतिचालक अंतराल की गैर-मोनोटोनिक तापमान निर्भरता होती है।
इसके अलावा, अध्ययनों से पता चला है कि इस बोगोलोन-मध्यस्थ योजना में ग्रेफीन का डिराक फैलाव संरक्षित है। यह दर्शाता है कि इस अतिचालक तंत्र में सापेक्षिक फैलाव वाले इलेक्ट्रॉन शामिल हैं, और इस घटना को संघनित पदार्थ भौतिकी में अच्छी तरह से खोजा नहीं गया है।
यह कार्य उच्च तापमान वाली अतिचालकता प्राप्त करने का एक और तरीका बताता है। साथ ही, कंडेनसेट के गुणों को नियंत्रित करके, हम ग्राफीन की अतिचालकता को समायोजित कर सकते हैं। यह भविष्य में अतिचालक उपकरणों को नियंत्रित करने का एक और तरीका दिखाता है।
पोस्ट करने का समय: जुलाई-16-2021 
