സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് മെറ്റീരിയലുകളിൽ, ഒരു വൈദ്യുത പ്രവാഹം യാതൊരു പ്രതിരോധവുമില്ലാതെ ഒഴുകും. ഈ പ്രതിഭാസത്തിന് വളരെ കുറച്ച് പ്രായോഗിക പ്രയോഗങ്ങളുണ്ട്; എന്നിരുന്നാലും, നിരവധി അടിസ്ഥാന ചോദ്യങ്ങൾക്ക് ഇതുവരെ ഉത്തരം ലഭിച്ചിട്ടില്ല. ഗ്രോനിംഗൻ സർവകലാശാലയിലെ ഡിവൈസ് ഫിസിക്‌സ് ഓഫ് കോംപ്ലക്‌സ് മെറ്റീരിയൽസ് ഗ്രൂപ്പിൻ്റെ തലവനായ അസോസിയേറ്റ് പ്രൊഫസർ ജസ്റ്റിൻ യെ, മോളിബ്ഡിനം ഡൈസൾഫൈഡിൻ്റെ ഇരട്ട പാളിയിൽ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റി പഠിക്കുകയും പുതിയ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് അവസ്ഥകൾ കണ്ടെത്തുകയും ചെയ്തു. ഫലങ്ങൾ നവംബർ 4 ന് നേച്ചർ നാനോ ടെക്‌നോളജി ജേണലിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു.

മോളിബ്ഡിനം ഡൈസൾഫൈഡ് അല്ലെങ്കിൽ ടങ്സ്റ്റൺ ഡൈസൾഫൈഡിൻ്റെ മോണോലെയർ പരലുകളിൽ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റി കാണിക്കുന്നു, അവയ്ക്ക് വെറും മൂന്ന് ആറ്റങ്ങളുടെ കനം മാത്രമേ ഉള്ളൂ. "രണ്ട് മോണോലെയറുകളിലും, ഒരു പ്രത്യേക തരം സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റി ഉണ്ട്, അതിൽ ഒരു ആന്തരിക കാന്തികക്ഷേത്രം ബാഹ്യ കാന്തികക്ഷേത്രങ്ങളിൽ നിന്ന് സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് അവസ്ഥയെ സംരക്ഷിക്കുന്നു," യെ വിശദീകരിക്കുന്നു. ഒരു വലിയ ബാഹ്യ കാന്തികക്ഷേത്രം പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ സാധാരണ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റി അപ്രത്യക്ഷമാകുന്നു, എന്നാൽ ഈ ഐസിംഗ് സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റി ശക്തമായി സംരക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു. 37 ടെസ്‌ലയുടെ ശക്തിയുള്ള യൂറോപ്പിലെ ഏറ്റവും ശക്തമായ സ്റ്റാറ്റിക് കാന്തികക്ഷേത്രത്തിൽ പോലും ടങ്സ്റ്റൺ ഡൈസൾഫൈഡിലെ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റി ഒരു മാറ്റവും കാണിക്കുന്നില്ല. എന്നിരുന്നാലും, അത്തരം ശക്തമായ സംരക്ഷണം ലഭിക്കുന്നത് മഹത്തരമാണെങ്കിലും, ഒരു വൈദ്യുത മണ്ഡലം പ്രയോഗിച്ചുകൊണ്ട് ഈ സംരക്ഷണ പ്രഭാവം നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു മാർഗം കണ്ടെത്തുക എന്നതാണ് അടുത്ത വെല്ലുവിളി.

പുതിയ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് സ്റ്റേറ്റുകൾ

യെയും അദ്ദേഹത്തിൻ്റെ സഹകാരികളും മോളിബ്ഡിനം ഡൈസൾഫൈഡിൻ്റെ ഇരട്ട പാളി പഠിച്ചു: "ആ കോൺഫിഗറേഷനിൽ, രണ്ട് പാളികൾ തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം പുതിയ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് അവസ്ഥകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു." ബൈലെയറിലുടനീളം ഒരു വൈദ്യുത മണ്ഡലം സൃഷ്ടിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കാവുന്ന ഇരുവശത്തും ഒരു അയോണിക് ദ്രാവകം ഉപയോഗിച്ച് സസ്പെൻഡ് ചെയ്ത ഇരട്ട പാളി നിങ്ങൾ സൃഷ്ടിച്ചു. “വ്യക്തിഗത മോണോലേയറിൽ, അത്തരമൊരു ഫീൽഡ് അസമത്വമായിരിക്കും, ഒരു വശത്ത് പോസിറ്റീവ് അയോണുകളും മറുവശത്ത് നെഗറ്റീവ് ചാർജുകളും ഉണ്ടാകുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ബൈലെയറിൽ, രണ്ട് മോണോലെയറുകളിലും ഒരേ അളവിലുള്ള ചാർജ്ജ് പ്രേരിപ്പിക്കുകയും ഒരു സമമിതി സംവിധാനം സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യാം, ”യെ വിശദീകരിക്കുന്നു. അങ്ങനെ സൃഷ്ടിക്കപ്പെട്ട വൈദ്യുത മണ്ഡലം സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റി ഓണാക്കാനും ഓഫാക്കാനും ഉപയോഗിക്കാം. ഇതിനർത്ഥം അയോണിക് ദ്രാവകത്തിലൂടെ ഗേറ്റ് ചെയ്യാൻ കഴിയുന്ന ഒരു സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് ട്രാൻസിസ്റ്റർ സൃഷ്ടിക്കപ്പെട്ടു എന്നാണ്.

ഇരട്ട പാളിയിൽ, ബാഹ്യ കാന്തികക്ഷേത്രങ്ങൾക്കെതിരായ ഐസിംഗ് സംരക്ഷണം അപ്രത്യക്ഷമാകുന്നു. "രണ്ട് പാളികൾ തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിലെ മാറ്റങ്ങൾ കാരണം ഇത് സംഭവിക്കുന്നു." എന്നിരുന്നാലും, വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിന് സംരക്ഷണം പുനഃസ്ഥാപിക്കാൻ കഴിയും. "നിങ്ങൾ ഉപകരണം എത്ര ശക്തമായി ഗേറ്റ് ചെയ്യുന്നു എന്നതിൻ്റെ ഒരു ഫംഗ്‌ഷനാണ് പരിരക്ഷയുടെ നിലവാരം."

കൂപ്പർ ജോഡികൾ

ഒരു സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് ട്രാൻസിസ്റ്റർ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനു പുറമേ, യെയും അദ്ദേഹത്തിൻ്റെ സഹപ്രവർത്തകരും മറ്റൊരു കൗതുകകരമായ നിരീക്ഷണം നടത്തി. 1964-ൽ, ഒരു പ്രത്യേക സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് അവസ്ഥ നിലവിലുണ്ടെന്ന് പ്രവചിക്കപ്പെട്ടു, അതിനെ FFLO സ്റ്റേറ്റ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു (അത് പ്രവചിച്ച ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ പേരിലാണ്: ഫുൾഡെ, ഫെറെൽ, ലാർകിൻ, ഓവ്ചിന്നിക്കോവ്). സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റിയിൽ, ഇലക്ട്രോണുകൾ ജോഡികളായി വിപരീത ദിശകളിൽ സഞ്ചരിക്കുന്നു. ഒരേ വേഗതയിൽ സഞ്ചരിക്കുന്നതിനാൽ, ഈ കൂപ്പർ ജോഡികൾക്ക് പൂജ്യത്തിൻ്റെ മൊത്തം ചലനാത്മക ആക്കം ഉണ്ട്. എന്നാൽ FFLO അവസ്ഥയിൽ, ചെറിയ വേഗത വ്യത്യാസമുണ്ട്, അതിനാൽ ചലനാത്മക ആക്കം പൂജ്യമല്ല. ഇതുവരെ, ഈ സംസ്ഥാനം ഒരിക്കലും പരീക്ഷണങ്ങളിൽ ശരിയായി പഠിച്ചിട്ടില്ല.

“ഞങ്ങളുടെ ഉപകരണത്തിൽ FFLO അവസ്ഥ തയ്യാറാക്കുന്നതിനുള്ള എല്ലാ മുൻവ്യവസ്ഥകളും ഞങ്ങൾ പാലിച്ചിട്ടുണ്ട്,” യെ പറയുന്നു. “എന്നാൽ സംസ്ഥാനം വളരെ ദുർബലമാണ്, മാത്രമല്ല നമ്മുടെ മെറ്റീരിയലിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിലെ മലിനീകരണം അത് കാര്യമായി ബാധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അതിനാൽ, ശുദ്ധമായ സാമ്പിളുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഞങ്ങൾ പരീക്ഷണങ്ങൾ ആവർത്തിക്കേണ്ടതുണ്ട്.

മോളിബ്ഡിനം ഡൈസൾഫൈഡിൻ്റെ സസ്പെൻഡ് ചെയ്ത ബൈലെയർ ഉപയോഗിച്ച്, യെയ്ക്കും സഹകാരികൾക്കും ചില പ്രത്യേക സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് അവസ്ഥകൾ പഠിക്കാൻ ആവശ്യമായ എല്ലാ ചേരുവകളും ഉണ്ട്. "ഇത് യഥാർത്ഥത്തിൽ അടിസ്ഥാനപരമായ ശാസ്ത്രമാണ്, അത് നമുക്ക് ആശയപരമായ മാറ്റങ്ങൾ കൊണ്ടുവന്നേക്കാം."