In i materiali superconduttori, un currente elettricu scorri senza alcuna resistenza. Ci sò parechje applicazioni pratiche di stu fenomenu; in ogni modu, parechje dumande fundamentali restanu senza risposta. U prufessore assuciatu Justin Ye, capu di u gruppu di Fisica di Dispositivi di Materiali Cumplessi in l'Università di Groningen, hà studiatu a superconductività in una doppia capa di disulfuru di molibdenu è hà scupertu novi stati superconduttori. I risultati sò stati publicati in a rivista Nature Nanotechnology u 4 di nuvembre.

A superconductività hè stata dimustrata in cristalli monolayer di, per esempiu, disulfuru di molibdenu o disulfuru di tungstenu chì anu un grossu di solu trè atomi. "In i dui monolayers, ci hè un tipu speciale di superconduttività in quale un campu magneticu internu prutegge u statu superconduttivu da i campi magnetichi esterni", spiega Ye. A superconductività nurmale sparisce quandu un grande campu magneticu esternu hè appiicatu, ma sta superconduttività Ising hè fermamente prutetta. Ancu in u campu magneticu staticu più forte in Europa, chì hà una forza di 37 Tesla, a superconductività in u disulfuru di tungstenu ùn mostra micca cambiamenti. In ogni casu, ancu s'ellu hè grande per avè una prutezzione cusì forte, u prossimu sfida hè di truvà una manera di cuntrullà stu effettu protettivu, appliendu un campu elettricu.

Novi stati superconduttori

Ye è i so cullaburatori anu studiatu una doppia capa di disulfuru di molibdenu: "In quella cunfigurazione, l'interazzione trà i dui strati crea novi stati superconduttori". Ye hà criatu una doppia capa sospesa, cù un liquidu ionicu in i dui lati chì pò esse usatu per creà un campu elettricu à traversu a doppia strata. "In u monolayer individuale, un tali campu serà asimmetricu, cù ioni pusitivi da un latu è carichi negativi indotti da l'altru. In ogni casu, in a bicapa, pudemu avè a listessa quantità di carica indotta à i dui monostrati, creendu un sistema simmetricu ", spiega Ye. U campu elettricu chì hè statu cusì creatu puderia esse usatu per accende è spegne a superconduttività. Questu significa chì un transistor superconduttivu hè statu creatu chì puderia esse gated through the liquid ionic.

In a doppia capa, a prutezzione Ising contra i campi magnetichi esterni sparisce. "Questu succede per via di cambiamenti in l'interazzione trà i dui strati". Tuttavia, u campu elettricu pò restaurà a prutezzione. "U livellu di prutezzione diventa una funzione di quantu fermate u dispusitivu".

Coppie di Cooper

In più di creà un transistor superconduttivu, Ye è i so culleghi anu fattu un'altra osservazione intrigante. In u 1964, un statu superconduttivu spiciali hè statu previstu chì esiste, chjamatu statu FFLO (chjamatu dopu à i scientisti chì l'anu preditu: Fulde, Ferrell, Larkin è Ovchinnikov). In a superconduttività, l'elettroni viaghjanu in parechje in direzzione opposta. Siccomu viaghjanu à a stessa vitezza, sti coppie Cooper anu un momentum cineticu tutale di zero. Ma in u statu FFLO, ci hè una piccula differenza di velocità è per quessa u momentu cineticu ùn hè micca zero. Finu a ora, stu statu ùn hè mai statu studiatu bè in esperimenti.

"Avemu scontru quasi tutti i prerequisiti per preparà u statu FFLO in u nostru dispositivu", dice Ye. "Ma u statu hè assai fragile è hè significativamente affettatu da contaminazioni nantu à a superficia di u nostru materiale. Per quessa, avemu bisognu di ripetiri l'esperimenti cù campioni più puliti ".

Cù u biayer suspesi di disulfide di molibdenu, Ye è cullaburatori hannu tutti l 'ingredienti nicissarii à studià certi stati supraconducting spiciali. "Questa hè una scienza veramente fundamentale chì ci puderia purtà cambiamenti conceptuali".