સુપરકન્ડક્ટિંગ સામગ્રીમાં, કોઈપણ પ્રતિકાર વિના ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ વહેશે. આ ઘટનાના થોડાક વ્યવહારુ ઉપયોગો છે; જો કે, ઘણા મૂળભૂત પ્રશ્નો હજુ અનુત્તરિત છે. એસોસિયેટ પ્રોફેસર જસ્ટિન યે, યુનિવર્સીટી ઓફ ગ્રૉનિંગેન ખાતે કોમ્પ્લેક્સ મટિરિયલ્સ ગ્રૂપના ઉપકરણ ભૌતિકશાસ્ત્રના વડા, મોલિબ્ડેનમ ડિસલ્ફાઇડના ડબલ લેયરમાં સુપરકન્ડક્ટિવિટીનો અભ્યાસ કર્યો અને નવા સુપરકન્ડક્ટિંગ સ્ટેટ્સની શોધ કરી. પરિણામો 4 નવેમ્બરના રોજ નેચર નેનોટેકનોલોજી જર્નલમાં પ્રકાશિત થયા હતા.

સુપરકન્ડક્ટિવિટી મોનોલેયર સ્ફટિકોમાં દર્શાવવામાં આવી છે, ઉદાહરણ તરીકે, મોલિબ્ડેનમ ડિસલ્ફાઇડ અથવા ટંગસ્ટન ડિસલ્ફાઇડ કે જેની જાડાઈ માત્ર ત્રણ અણુઓની છે. "બંને મોનોલેયર્સમાં, એક ખાસ પ્રકારની સુપરકન્ડક્ટિવિટી છે જેમાં આંતરિક ચુંબકીય ક્ષેત્ર બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્રોથી સુપરકન્ડક્ટીંગ રાજ્યનું રક્ષણ કરે છે," યે સમજાવે છે. જ્યારે મોટા બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્ર લાગુ કરવામાં આવે ત્યારે સામાન્ય સુપરકન્ડક્ટિવિટી અદૃશ્ય થઈ જાય છે, પરંતુ આ આઈસિંગ સુપરકન્ડક્ટિવિટી મજબૂત રીતે સુરક્ષિત છે. યુરોપના સૌથી મજબૂત સ્ટેટિક મેગ્નેટિક ફિલ્ડમાં પણ, જેની તાકાત 37 ટેસ્લા છે, ટંગસ્ટન ડિસલ્ફાઇડમાં સુપરકન્ડક્ટિવિટી કોઈ ફેરફાર બતાવતી નથી. જો કે, આટલું મજબૂત રક્ષણ મેળવવું મહાન હોવા છતાં, આગામી પડકાર એ છે કે ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડનો ઉપયોગ કરીને આ રક્ષણાત્મક અસરને નિયંત્રિત કરવાનો માર્ગ શોધવો.

નવા સુપરકન્ડક્ટીંગ સ્ટેટ્સ

યે અને તેના સહયોગીઓએ મોલિબડેનમ ડાયસલ્ફાઇડના ડબલ લેયરનો અભ્યાસ કર્યો: "તે રૂપરેખાંકનમાં, બે સ્તરો વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા નવી સુપરકન્ડક્ટીંગ સ્ટેટ્સ બનાવે છે." યે સસ્પેન્ડેડ ડબલ લેયર બનાવ્યું છે, જેમાં બંને બાજુઓ પર આયનીય પ્રવાહી છે જેનો ઉપયોગ સમગ્ર બાયલેયરમાં ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર બનાવવા માટે થઈ શકે છે. "વ્યક્તિગત મોનોલેયરમાં, આવા ક્ષેત્ર અસમપ્રમાણ હશે, જેમાં એક બાજુ હકારાત્મક આયન અને બીજી બાજુ નકારાત્મક શુલ્ક હશે. જો કે, બાયલેયરમાં, અમે બંને મોનોલેયર પર સમાન ચાર્જ પ્રેરિત કરી શકીએ છીએ, એક સપ્રમાણ સિસ્ટમ બનાવી શકીએ છીએ," યે સમજાવે છે. આ રીતે બનાવેલ ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડનો ઉપયોગ સુપરકન્ડક્ટિવિટીને ચાલુ અને બંધ કરવા માટે થઈ શકે છે. આનો અર્થ એ છે કે એક સુપરકન્ડક્ટિંગ ટ્રાન્ઝિસ્ટર બનાવવામાં આવ્યું હતું જે આયનીય પ્રવાહી દ્વારા ગેટ કરી શકાય છે.

ડબલ લેયરમાં, બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્રો સામે આઇસિંગ રક્ષણ અદૃશ્ય થઈ જાય છે. "આ બે સ્તરો વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયામાં ફેરફારને કારણે થાય છે." જો કે, ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર રક્ષણ પુનઃસ્થાપિત કરી શકે છે. "સંરક્ષણનું સ્તર તમે ઉપકરણને કેટલી મજબૂત રીતે ગેટ કરો છો તેનું કાર્ય બની જાય છે."

કૂપર જોડીઓ

સુપરકન્ડક્ટિંગ ટ્રાન્ઝિસ્ટર બનાવવા ઉપરાંત, યે અને તેના સાથીઓએ બીજું એક રસપ્રદ અવલોકન કર્યું. 1964 માં, એક વિશેષ સુપરકન્ડક્ટિંગ રાજ્ય અસ્તિત્વમાં હોવાની આગાહી કરવામાં આવી હતી, જેને FFLO રાજ્ય કહેવામાં આવે છે (તેની આગાહી કરનારા વૈજ્ઞાનિકોના નામ પરથી નામ આપવામાં આવ્યું છે: ફુલ્ડે, ફેરેલ, લાર્કિન અને ઓવચિનીકોવ). સુપરકન્ડક્ટિવિટીમાં, ઇલેક્ટ્રોન જોડીમાં વિરુદ્ધ દિશામાં મુસાફરી કરે છે. તેઓ સમાન ઝડપે મુસાફરી કરતા હોવાથી, આ કૂપર જોડીમાં કુલ ગતિ ગતિ શૂન્ય છે. પરંતુ FFLO રાજ્યમાં, ત્યાં એક નાનો ઝડપ તફાવત છે અને તેથી ગતિ ગતિ શૂન્ય નથી. અત્યાર સુધી, આ રાજ્યનો પ્રયોગોમાં ક્યારેય યોગ્ય રીતે અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો નથી.

"અમે અમારા ઉપકરણમાં FFLO સ્થિતિ તૈયાર કરવા માટે લગભગ તમામ પૂર્વજરૂરીયાતો પૂરી કરી છે," યે કહે છે. “પરંતુ રાજ્ય ખૂબ જ નાજુક છે અને અમારી સામગ્રીની સપાટી પરના દૂષણોથી નોંધપાત્ર રીતે પ્રભાવિત છે. તેથી, અમે ક્લીનર નમૂનાઓ સાથે પ્રયોગોનું પુનરાવર્તન કરવાની જરૂર પડશે."

મોલિબડેનમ ડિસલ્ફાઇડના સસ્પેન્ડેડ બાયલેયર સાથે, યે અને સહયોગીઓ પાસે કેટલીક વિશેષ સુપરકન્ડક્ટીંગ અવસ્થાઓનો અભ્યાસ કરવા માટે જરૂરી તમામ ઘટકો છે. "આ ખરેખર મૂળભૂત વિજ્ઞાન છે જે આપણામાં વૈચારિક ફેરફારો લાવી શકે છે."