Хэт дамжуулагч материалд цахилгаан гүйдэл ямар ч эсэргүүцэлгүйгээр урсах болно. Энэ үзэгдлийн хэд хэдэн практик хэрэглээ байдаг; Гэсэн хэдий ч олон үндсэн асуултууд хариулагдаагүй хэвээр байна. Гронингенийн их сургуулийн Цогцолбор материалын төхөөрөмжийн физикийн бүлгийн дарга, дэд профессор Жастин Йе молибдений дисульфидын давхар давхаргын хэт дамжуулалтыг судалж, хэт дамжуулагчийн шинэ төлөвүүдийг нээсэн. Үр дүнг 11-р сарын 4-нд Nature Nanotechnology сэтгүүлд нийтлэв.

Гуравхан атомын зузаантай молибдений дисульфид эсвэл вольфрамын дисульфидын нэг давхаргат талстуудад хэт дамжуулагчийг харуулсан. "Нэг давхаргад хоёуланд нь дотоод соронзон орон нь хэт дамжуулагч төлөвийг гадны соронзон орны нөлөөнөөс хамгаалдаг хэт дамжуулалтын тусгай төрөл байдаг" гэж Е тайлбарлав. Их хэмжээний гадны соронзон орон хэрэглэх үед хэвийн хэт дамжуулалт арилдаг боловч энэ Иссингийн хэт дамжуулалтыг хүчтэй хамгаалдаг. Европ дахь хамгийн хүчтэй статик соронзон орон нь 37 Тесла хүчтэй ч гянтболдын дисульфидын хэт дамжуулалт ямар ч өөрчлөлтийг харуулдаггүй. Гэсэн хэдий ч ийм хүчтэй хамгаалалттай байх нь гайхалтай боловч дараагийн сорилт бол цахилгаан талбарыг ашиглах замаар энэхүү хамгаалалтын нөлөөг хянах арга замыг олох явдал юм.

Шинэ хэт дамжуулагч төлөвүүд

Е болон түүний хамтрагчид молибдений дисульфидын давхар давхаргыг судалсан: "Тийм тохиргоонд хоёр давхаргын харилцан үйлчлэл нь шинэ хэт дамжуулагч төлөвийг бий болгодог." Та хоёр талдаа ионы шингэн бүхий түдгэлзүүлсэн давхар давхаргыг бүтээв. "Бие даасан нэг давхаргад ийм талбар тэгш хэмтэй биш байх ба нэг талдаа эерэг ионууд, нөгөө талдаа сөрөг цэнэгүүд үүсдэг. Гэсэн хэдий ч хоёр давхаргад бид нэг давхаргад ижил хэмжээний цэнэг үүсгэж, тэгш хэмтэй системийг бий болгож чадна" гэж Е тайлбарлав. Ийнхүү үүссэн цахилгаан орон нь хэт дамжуулалтыг асааж, унтраахад ашиглаж болно. Энэ нь ионы шингэнээр дамжин нэвтэрч болох хэт дамжуулагч транзистор бүтээгдсэн гэсэн үг юм.

Давхар давхаргад гадны соронзон орны эсрэг Исинг хамгаалалт алга болно. "Энэ нь хоёр давхаргын харилцан үйлчлэлийн өөрчлөлтөөс болж тохиолддог." Гэсэн хэдий ч цахилгаан орон нь хамгаалалтыг сэргээж чадна. "Хамгаалалтын түвшин нь төхөөрөмжийг хэр хүчтэй хаахаас хамаарна."

Cooper хосууд

Хэт дамжуулагч транзистор бүтээхээс гадна Е болон түүний хамтрагчид өөр нэг сонирхолтой ажиглалт хийсэн. 1964 онд FFLO төлөв (үүнийг урьдчилан таамагласан эрдэмтдийн нэрээр нэрлэгдсэн: Фулде, Феррелл, Ларкин, Овчинников) хэмээх онцгой хэт дамжуулагч төлөв бий болно гэж таамаглаж байсан. Хэт дамжуулалтын үед электронууд эсрэг чиглэлд хос хосоороо хөдөлдөг. Тэд ижил хурдтай явдаг тул эдгээр Купер хосууд нийт кинетик импульс тэгтэй тэнцүү байна. Гэхдээ FFLO төлөвт хурдны зөрүү бага байдаг тул кинетик импульс тэг биш байна. Одоогийн байдлаар энэ төлөвийг туршилтаар хэзээ ч зөв судалж үзээгүй байна.

"Бид төхөөрөмждөө FFLO төлөвийг бэлтгэх бараг бүх урьдчилсан нөхцөлийг хангасан" гэж Е. "Гэхдээ муж нь маш эмзэг бөгөөд манай материалын гадаргуу дээрх бохирдолд ихээхэн нөлөөлдөг. Тиймээс бид туршилтыг илүү цэвэр дээжээр давтах шаардлагатай болно."

Молибдений дисульфидын түдгэлзүүлсэн давхар давхаргын тусламжтайгаар Е болон хамтран ажиллагсад зарим тусгай хэт дамжуулагч төлөвийг судлахад шаардлагатай бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй байдаг. "Энэ бол бидэнд үзэл баримтлалын өөрчлөлт авчрах үнэхээр суурь шинжлэх ухаан юм."