Material supereroaleetan, korronte elektriko bat erresistentziarik gabe igaroko da. Fenomeno honen aplikazio praktiko dezente daude; hala ere, oinarrizko galdera asko oraindik erantzun gabe geratzen dira. Justin Ye irakasle elkartuak, Groningengo Unibertsitateko Gailuen Fisika Material Konplexuen taldeko buruak, molibdeno disulfurozko geruza bikoitzeko supereroankortasuna aztertu zuen eta egoera supereroale berriak aurkitu zituen. Emaitzak Nature Nanotechnology aldizkarian argitaratu ziren azaroaren 4an.

Supereroankortasuna hiru atomoko lodiera duten molibdeno disulfuroa edo wolframio disulfuroa duten monogeruzako kristaletan erakutsi da. "Bi geruzetan, supereroankortasun mota berezi bat dago barne-eremu magnetiko batek egoera supereroalea kanpoko eremu magnetikoetatik babesten duen", azaldu du Ye-k. Supereroankortasun normala kanpoko eremu magnetiko handi bat aplikatzen denean desagertzen da, baina Ising-en supereroankortasun hori oso babestuta dago. Europako eremu magnetiko estatiko indartsuenean ere, 37 Teslako indarra duen, wolframio disulfuroaren supereroankortasunak ez du aldaketarik erakusten. Hala ere, hain babes sendoa izatea bikaina den arren, hurrengo erronka babes-efektu hori kontrolatzeko modua aurkitzea da, eremu elektriko bat aplikatuz.

Egoera supereroale berriak

Ye eta bere kolaboratzaileek molibdeno disulfuroko geruza bikoitza aztertu zuten: "Konfigurazio horretan, bi geruzen arteko elkarrekintzak egoera supereroale berriak sortzen ditu". Ye-k geruza bikoitz eseki bat sortu zuen, bi aldeetan likido ioniko batekin, geruza bikoitzean eremu elektriko bat sortzeko erabil daitekeena. “Monogeruza indibidualean, eremu hori asimetrikoa izango da, alde batetik ioi positiboak eta bestetik karga negatiboak eraginda. Hala ere, geruza bikoitzean, bi monogeruzetan induzitutako karga kopuru bera izan dezakegu, sistema simetriko bat sortuz», azaldu du Ye-k. Horrela sortu zen eremu elektrikoa supereroankortasuna piztu eta itzaltzeko erabil zitekeen. Horrek esan nahi du likido ionikoaren bidez ate zitekeen transistore supereroale bat sortu zela.

Geruza bikoitzean, kanpoko eremu magnetikoen aurkako Ising babesa desagertzen da. "Hau bi geruzen arteko elkarrekintzan izandako aldaketengatik gertatzen da". Hala ere, eremu elektrikoak babesa berreskura dezake. "Babes-maila gailua ateratzen duzunaren funtzioa bihurtzen da".

Cooper bikoteak

Transistore supereroale bat sortzeaz gain, Ye eta bere lankideek beste behaketa interesgarri bat egin zuten. 1964an, egoera supereroale berezi bat existituko zela iragarri zen, FFLO egoera izenekoa (iragarri zuten zientzialarien izena: Fulde, Ferrell, Larkin eta Ovchinnikov). Supereroankortasunean, elektroiak bikoteka ibiltzen dira kontrako noranzkoetan. Abiadura berean bidaiatzen dutenez, Cooper bikote hauek momentu zinetiko totala nulua dute. Baina FFLO egoeran, abiadura-diferentzia txiki bat dago eta, beraz, momentu zinetikoa ez da zero. Orain arte, egoera hori ez da inoiz behar bezala aztertu esperimentuetan.

"Gure gailuan FFLO egoera prestatzeko aurrebaldintza ia guztiak bete ditugu", dio Ye-k. «Baina egoera oso hauskorra da eta gure materialaren gainazaleko kutsadurak nabarmen eragiten du. Beraz, esperimentuak errepikatu beharko ditugu lagin garbiagoekin».

Molibdeno disulfuroaren bigeruza esekiarekin, Ye-k eta kolaboratzaileek egoera supereroale berezi batzuk aztertzeko behar diren osagai guztiak dituzte. "Hau benetan oinarrizko zientzia da, aldaketa kontzeptualak ekar ditzakeena".