Хэт дамжуулалт гэдэг нь тодорхой эгзэгтэй температурт материалын цахилгаан эсэргүүцэл тэг болж буурах физик үзэгдэл юм.Бардин-Купер-Шрифферийн (BCS) онол нь ихэнх материалын хэт дамжуулалтыг тодорхойлсон үр дүнтэй тайлбар юм.Энэ нь хангалттай бага температурт болор торонд Купер электрон хосууд үүсдэг бөгөөд BCS-ийн хэт дамжуулалт нь тэдгээрийн конденсацаас үүсдэг болохыг онцлон тэмдэглэв.Графен нь өөрөө маш сайн цахилгаан дамжуулагч боловч электрон-фононы харилцан үйлчлэлийг дарангуйлдаг тул BCS хэт дамжуулагчийг харуулдаггүй.Тийм ч учраас ихэнх "сайн" дамжуулагчид (алт, зэс гэх мэт) "муу" хэт дамжуулагч байдаг.
Суурь Шинжлэх Ухааны Хүрээлэнгийн (IBS, Өмнөд Солонгос) Нарийн төвөгтэй системийн онолын физикийн төвийн (PCS) судлаачид графены хэт дамжуулалтыг бий болгох шинэ өөр механизмыг танилцуулав.Тэд графен болон хоёр хэмжээст Бозе-Эйнштейний конденсат (BEC) -ээс бүрдсэн эрлийз системийг санал болгосноор энэ амжилтад хүрсэн.Судалгааг 2D Materials сэтгүүлд нийтлэв.
Хоёр хэмжээст Бозе-Эйнштейний конденсатаас тусгаарлагдсан графен дахь электрон хий (дээд давхарга) -аас бүрдэх эрлийз систем бөгөөд шууд бус өдөөлтөөр (цэнхэр, улаан давхарга) дүрслэгддэг.Графен дахь электронууд болон өдөөлтүүд нь Кулоны хүчээр холбогддог.
(a) Температурын залруулгатай (тасархай шугам) ба температурын засваргүй (хатуу шугам) боголоны зуучлалын процесс дахь хэт дамжуулагчийн завсарын температурын хамаарал.(б) Температурын залруулгатай (улаан тасархай шугам) ба (хар цул шугам) боголоны зуучлалын харилцан үйлчлэлийн конденсат нягтын функц болох хэт дамжуулагч шилжилтийн эгзэгтэй температур.Цэнхэр тасархай шугам нь конденсатын нягтын функцээр BKT шилжилтийн температурыг харуулж байна.
Хэт дамжуулалтаас гадна BEC нь бага температурт тохиолддог өөр нэг үзэгдэл юм.Энэ нь 1924 онд Эйнштейний анх таамагласан материйн тав дахь төлөв юм. Бага энергитэй атомууд нэг дор цугларч, нэг энергийн төлөвт орох үед БЭК үүсэх нь конденсацийн физикийн өргөн хүрээтэй судалгааны салбар юм.Эрлийз Бозе-Ферми систем нь үндсэндээ электроны давхаргын бозоны давхаргатай шууд бус өдөөлт, экситон-поларон гэх мэт харилцан үйлчлэлийг илэрхийлдэг.Бозе болон Ферми хэсгүүдийн харилцан үйлчлэл нь олон төрлийн шинэлэг, сонирхолтой үзэгдлүүдийг бий болгож, хоёр талын сонирхлыг төрүүлсэн.Үндсэн болон хэрэглээний хандалттай харагдац.
Энэхүү ажилд судлаачид графен дэх шинэ хэт дамжуулагч механизмыг мэдээлсэн бөгөөд энэ нь ердийн BCS систем дэх фононуудаас илүү электрон ба "боголон" хоорондын харилцан үйлчлэлээс үүдэлтэй юм.Боголон эсвэл Боголюбовын хагас бөөмс нь бөөмсийн тодорхой шинж чанарыг агуулсан BEC дахь өдөөлтүүд юм.Тодорхой параметрийн хүрээнд энэ механизм нь графены хэт дамжуулагч чухал температурыг 70 Кельвин хүртэл өндөрт хүргэх боломжийг олгодог.Судлаачид шинэ эрлийз графен дээр суурилсан системд онцгой анхаарал хандуулдаг шинэ бичил харуурын BCS онолыг боловсруулсан.Тэдний санал болгож буй загвар нь хэт дамжуулагч шинж чанар нь температурын дагуу нэмэгдэж, улмаар хэт дамжуулагчийн цоорхой нь монотон бус температураас хамааралтай болохыг таамаглаж байна.
Нэмж дурдахад энэхүү боголоны зуучлалын схемд графены Дирак дисперс хадгалагдан үлдсэн болохыг судалгаагаар тогтоосон.Энэ нь энэхүү хэт дамжуулагч механизм нь харьцангуй тархалттай электронуудыг агуулж байгааг харуулж байгаа бөгөөд энэ үзэгдлийг конденсацийн физикт сайн судлаагүй байна.
Энэ ажил нь өндөр температурын хэт дамжуулалтыг бий болгох өөр нэг арга замыг нээж өгсөн.Үүний зэрэгцээ конденсатын шинж чанарыг хянах замаар бид графений хэт дамжуулалтыг тохируулах боломжтой.Энэ нь ирээдүйд хэт дамжуулагч төхөөрөмжийг хянах өөр нэг арга замыг харуулж байна.
Шуудангийн цаг: 2021 оны 7-р сарын 16 
