Dina bahan superkonduktor, arus listrik bakal ngalir tanpa résistansi. Aya rada sababaraha aplikasi praktis fenomena ieu; kumaha oge, loba patarosan fundamental tetep can kajawab. Associate Professor Justin Ye, kapala grup Alat Fisika of Complex Materials di Universitas Groningen, diajar superconductivity dina lapisan ganda molybdenum disulfide sarta manggihan nagara superconducting anyar. Hasilna diterbitkeun dina jurnal Nature Nanotechnology dina 4 Nopémber.

Superconductivity geus ditémbongkeun dina kristal monolayer of, contona, molybdenum disulfide atawa tungsten disulfide nu ketebalan ngan tilu atom. "Dina duanana monolayers, aya tipe husus tina superconductivity nu hiji médan magnét internal ngajaga kaayaan superconducting tina médan magnét éksternal," Ye ngajelaskeun. Superkonduktivitas normal ngaleungit nalika médan magnét éksternal anu ageung diterapkeun, tapi superkonduktivitas Ising ieu ditangtayungan pisan. Malah dina médan magnét statik pangkuatna di Éropa, nu boga kakuatan 37 Tesla, superconductivity di tungsten disulfide teu némbongkeun parobahan nanaon. Nanging, sanaos saé gaduh panyalindungan anu kuat sapertos kitu, tangtangan salajengna nyaéta milarian cara pikeun ngontrol éfék pelindung ieu, ku nerapkeun médan listrik.

Nagara superconducting anyar

Ye sareng kolaborator na diajar lapisan ganda molibdenum disulfida: "Dina konfigurasi éta, interaksi antara dua lapisan nyiptakeun kaayaan superconducting anyar." Ye dijieun lapisan ganda ditunda, kalawan cairan ionik dina dua sisi nu bisa dipaké pikeun nyieun hiji médan listrik sakuliah bilayer nu. "Dina monolayer individu, widang sapertos kitu bakal asimétri, kalawan ion positif dina hiji sisi jeung muatan négatip ngainduksi dina sejenna. Nanging, dina lapisan ganda, urang tiasa gaduh jumlah muatan anu sami dina dua lapisan tunggal, nyiptakeun sistem simetris, ”saur Ye. Médan listrik anu diciptakeun tiasa dianggo pikeun nganonaktipkeun superkonduktivitas sareng mareuman. Ieu ngandung harti yén transistor superconducting dijieun anu bisa gated ngaliwatan cairan ionik.

Dina lapisan ganda, panyalindungan Ising ngalawan médan magnét éksternal ngaleungit. "Ieu kajantenan kusabab parobahan dina interaksi antara dua lapisan." Sanajan kitu, médan listrik bisa mulangkeun panyalindungan. "Tingkat panyalindungan janten fungsi kumaha kuatna anjeun gerbang alat."

pasangan Cooper

Salian ti nyieun transistor superkonduktor, Ye sareng rekan-rekannya ngadamel observasi anu pikaresepeun. Dina 1964, hiji kaayaan superconducting husus diprediksi bakal aya, disebut kaayaan FFLO (dingaranan para élmuwan anu ngaramal eta: Fulde, Ferrell, Larkin jeung Ovchinnikov). Dina superkonduktivitas, éléktron ngarambat dina pasangan dina arah sabalikna. Kusabab aranjeunna ngarambat dina laju anu sami, pasangan Cooper ieu gaduh moméntum kinétik total nol. Tapi dina kaayaan FFLO, aya béda speed leutik sahingga moméntum kinétik henteu nol. Sajauh ieu, kaayaan ieu henteu pernah ditalungtik leres dina percobaan.

"Kami parantos nyumponan ampir sadaya prasyarat pikeun nyiapkeun kaayaan FFLO dina alat kami," saur Ye. "Tapi nagara éta rapuh pisan sareng sacara signifikan kapangaruhan ku kontaminasi dina permukaan bahan urang. Ku kituna, urang kedah ngulang deui percobaan sareng conto anu langkung bersih.

Kalayan lapisan ganda molybdenum disulfida anu ditunda, Ye sareng kolaborator gaduh sadaya bahan anu diperyogikeun pikeun diajar sababaraha kaayaan superkonduktor khusus. "Ieu mangrupikeun élmu dasar anu tiasa nyababkeun parobahan konseptual."