Ing bahan superkonduktor, arus listrik bakal mili tanpa resistensi. Ana sawetara aplikasi praktis saka fenomena iki; Nanging, akeh pitakonan dhasar tetep durung dijawab. Associate Professor Justin Ye, kepala grup Fisika Piranti Komplek Bahan ing Universitas Groningen, nyinaoni superkonduktivitas ing lapisan dobel molibdenum disulfida lan nemokake negara superkonduktor anyar. Asil kasebut diterbitake ing jurnal Nature Nanotechnology ing 4 November.

Superconductivity wis ditampilake ing kristal monolayer, contone, molybdenum disulfide utawa tungsten disulfide sing kekandelan mung telung atom. "Ing loro lapisan tunggal, ana jinis superkonduktivitas khusus ing ngendi medan magnet internal nglindhungi negara superkonduktor saka medan magnet eksternal," Ye nerangake. Superkonduktivitas normal ilang nalika medan magnet eksternal gedhe ditrapake, nanging superkonduktivitas Ising iki banget dilindhungi. Malah ing medan magnet statis paling kuat ing Eropah, sing nduweni kekuatan 37 Tesla, superkonduktivitas ing tungsten disulfida ora nuduhake owah-owahan. Nanging, sanajan apik banget yen duwe proteksi sing kuat, tantangan sabanjure yaiku golek cara kanggo ngontrol efek protèktif iki, kanthi nggunakake medan listrik.

Negara superkonduktor anyar

Ye lan kanca-kancane nyinaoni lapisan dobel molibdenum disulfida: "Ing konfigurasi kasebut, interaksi antarane rong lapisan kasebut nggawe negara superkonduktor anyar." Ye nggawe lapisan dobel sing digantung, kanthi cairan ion ing loro-lorone sing bisa digunakake kanggo nggawe medan listrik ing bilayer. "Ing monolayer individu, lapangan kasebut bakal asimetris, kanthi ion positif ing sisih siji lan muatan negatif ing sisih liyane. Nanging, ing lapisan ganda, kita bisa duwe jumlah muatan sing padha ing loro lapisan tunggal, nggawe sistem simetris, "jelas Ye. Medan listrik sing digawe bisa digunakake kanggo ngalih lan mateni superkonduktivitas. Iki tegese transistor superkonduktor digawe sing bisa gated liwat cairan ionik.

Ing lapisan kaping pindho, proteksi Ising marang medan magnet eksternal ilang. "Iki kedadeyan amarga owah-owahan ing interaksi antarane rong lapisan." Nanging, medan listrik bisa mulihake proteksi. "Tingkat proteksi dadi fungsi sepira kuate sampeyan gatekake piranti kasebut."

Pasangan Cooper

Saliyane nggawe transistor superkonduktor, Ye lan kanca-kancane nggawe pengamatan liyane sing nyenengake. Ing taun 1964, sawijining negara superkonduktor khusus diprediksi bakal ana, sing diarani negara FFLO (dijenengi miturut para ilmuwan sing prédhiksi: Fulde, Ferrell, Larkin lan Ovchinnikov). Ing superkonduktivitas, elektron lelungan kanthi pasangan ing arah sing ngelawan. Amarga padha lelungan kanthi kacepetan sing padha, pasangan Cooper iki duwe momentum kinetik total nol. Nanging ing negara FFLO, ana prabédan kacepetan cilik lan mulane momentum kinetik ora nol. Nganti saiki, negara iki durung nate sinau kanthi bener ing eksperimen.

"Kita wis ketemu meh kabeh prasyarat kanggo nyiapake negara FFLO ing piranti kita," ngandika Ye. "Nanging negara kasebut rapuh banget lan kena pengaruh kontaminasi ing permukaan materi kita. Dadi, kita kudu mbaleni eksperimen kanthi conto sing luwih resik.

Kanthi bilayer molybdenum disulfide sing digantung, Ye lan kolaborator duwe kabeh bahan sing dibutuhake kanggo sinau sawetara negara superkonduktor khusus. "Iki minangka ilmu dhasar sing bisa nggawa owah-owahan konseptual."