సూపర్ కండక్టింగ్ మెటీరియల్స్‌లో, విద్యుత్ ప్రవాహం ఎటువంటి నిరోధకత లేకుండా ప్రవహిస్తుంది. ఈ దృగ్విషయం యొక్క కొన్ని ఆచరణాత్మక అనువర్తనాలు ఉన్నాయి; అయినప్పటికీ, అనేక ప్రాథమిక ప్రశ్నలకు ఇంకా సమాధానం లేదు. గ్రోనింగెన్ విశ్వవిద్యాలయంలో డివైస్ ఫిజిక్స్ ఆఫ్ కాంప్లెక్స్ మెటీరియల్స్ గ్రూప్ హెడ్ అసోసియేట్ ప్రొఫెసర్ జస్టిన్ యే, మాలిబ్డినం డైసల్ఫైడ్ యొక్క డబుల్ లేయర్‌లో సూపర్ కండక్టివిటీని అధ్యయనం చేసి కొత్త సూపర్ కండక్టింగ్ స్టేట్‌లను కనుగొన్నారు. ఫలితాలు నవంబర్ 4న నేచర్ నానోటెక్నాలజీ జర్నల్‌లో ప్రచురించబడ్డాయి.

సూపర్ కండక్టివిటీ మోనోలేయర్ స్ఫటికాలలో చూపబడింది, ఉదాహరణకు, మాలిబ్డినం డైసల్ఫైడ్ లేదా టంగ్స్టన్ డైసల్ఫైడ్ కేవలం మూడు అణువుల మందం కలిగి ఉంటుంది. "రెండు మోనోలేయర్‌లలో, ఒక ప్రత్యేక రకం సూపర్ కండక్టివిటీ ఉంది, దీనిలో అంతర్గత అయస్కాంత క్షేత్రం సూపర్ కండక్టింగ్ స్థితిని బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రాల నుండి రక్షిస్తుంది" అని యే వివరించారు. పెద్ద బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని వర్తింపజేసినప్పుడు సాధారణ సూపర్ కండక్టివిటీ అదృశ్యమవుతుంది, అయితే ఈ ఐసింగ్ సూపర్ కండక్టివిటీ బలంగా రక్షించబడుతుంది. 37 టెస్లా బలం కలిగిన ఐరోపాలోని అత్యంత బలమైన స్టాటిక్ అయస్కాంత క్షేత్రంలో కూడా, టంగ్‌స్టన్ డైసల్ఫైడ్‌లోని సూపర్ కండక్టివిటీ ఎటువంటి మార్పును చూపదు. అయినప్పటికీ, అటువంటి బలమైన రక్షణను కలిగి ఉండటం గొప్పది అయినప్పటికీ, విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని వర్తింపజేయడం ద్వారా ఈ రక్షణ ప్రభావాన్ని నియంత్రించడానికి ఒక మార్గాన్ని కనుగొనడం తదుపరి సవాలు.

కొత్త సూపర్ కండక్టింగ్ రాష్ట్రాలు

యే మరియు అతని సహకారులు మాలిబ్డినం డైసల్ఫైడ్ యొక్క డబుల్ లేయర్‌ను అధ్యయనం చేశారు: "ఆ కాన్ఫిగరేషన్‌లో, రెండు పొరల మధ్య పరస్పర చర్య కొత్త సూపర్ కండక్టింగ్ స్థితులను సృష్టిస్తుంది." యే సస్పెండ్ చేయబడిన డబుల్ లేయర్‌ను సృష్టించింది, రెండు వైపులా అయానిక్ ద్రవంతో ఇది ద్విపద అంతటా విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని సృష్టించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. "వ్యక్తిగత మోనోలేయర్‌లో, అటువంటి ఫీల్డ్ అసమానంగా ఉంటుంది, ఒక వైపు సానుకూల అయాన్లు మరియు మరోవైపు ప్రతికూల ఛార్జీలు ప్రేరేపించబడతాయి. అయినప్పటికీ, బిలేయర్‌లో, మేము రెండు మోనోలేయర్‌ల వద్ద ఒకే విధమైన ఛార్జ్‌ని కలిగి ఉండవచ్చు, ఇది సుష్ట వ్యవస్థను సృష్టిస్తుంది" అని యే వివరించారు. ఈ విధంగా సృష్టించబడిన విద్యుత్ క్షేత్రం సూపర్ కండక్టివిటీని ఆన్ మరియు ఆఫ్ చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు. అంటే అయానిక్ ద్రవం ద్వారా గేట్ చేయగల సూపర్ కండక్టింగ్ ట్రాన్సిస్టర్ సృష్టించబడింది.

డబుల్ లేయర్‌లో, బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రాలకు వ్యతిరేకంగా ఐసింగ్ రక్షణ అదృశ్యమవుతుంది. "రెండు పొరల మధ్య పరస్పర చర్యలో మార్పుల కారణంగా ఇది జరుగుతుంది." అయితే, విద్యుత్ క్షేత్రం రక్షణను పునరుద్ధరించగలదు. "మీరు పరికరాన్ని ఎంత బలంగా గేట్ చేస్తారు అనేదానికి రక్షణ స్థాయి ఒక విధిగా మారుతుంది."

కూపర్ జంటలు

సూపర్ కండక్టింగ్ ట్రాన్సిస్టర్‌ని సృష్టించడమే కాకుండా, యే మరియు అతని సహచరులు మరో చమత్కారమైన పరిశీలన చేశారు. 1964లో, ఒక ప్రత్యేక సూపర్ కండక్టింగ్ స్థితి ఉనికిలో ఉందని అంచనా వేయబడింది, దీనిని FFLO స్థితి అని పిలుస్తారు (దీనిని అంచనా వేసిన శాస్త్రవేత్తల పేరు: ఫుల్డే, ఫెర్రెల్, లార్కిన్ మరియు ఓవ్చిన్నికోవ్). సూపర్ కండక్టివిటీలో, ఎలక్ట్రాన్లు జంటగా వ్యతిరేక దిశల్లో ప్రయాణిస్తాయి. అవి ఒకే వేగంతో ప్రయాణిస్తున్నందున, ఈ కూపర్ జంటలు సున్నా యొక్క మొత్తం గతి మొమెంటం కలిగి ఉంటాయి. కానీ FFLO స్థితిలో, ఒక చిన్న వేగం వ్యత్యాసం ఉంది మరియు అందువల్ల గతి మొమెంటం సున్నా కాదు. ఇప్పటివరకు, ఈ రాష్ట్రం ప్రయోగాలలో సరిగ్గా అధ్యయనం చేయబడలేదు.

"మా పరికరంలో FFLO స్థితిని సిద్ధం చేయడానికి మేము దాదాపు అన్ని అవసరాలను తీర్చాము" అని యే చెప్పారు. "కానీ రాష్ట్రం చాలా పెళుసుగా ఉంది మరియు మా పదార్థం యొక్క ఉపరితలంపై కాలుష్యం ద్వారా గణనీయంగా ప్రభావితమవుతుంది. అందువల్ల, మేము క్లీనర్ నమూనాలతో ప్రయోగాలను పునరావృతం చేయాలి.

మాలిబ్డినం డైసల్ఫైడ్ యొక్క సస్పెండ్ చేయబడిన బైలేయర్‌తో, యే మరియు సహకారులు కొన్ని ప్రత్యేక సూపర్ కండక్టింగ్ స్థితులను అధ్యయనం చేయడానికి అవసరమైన అన్ని పదార్థాలను కలిగి ఉన్నారు. "ఇది మాకు సంభావిత మార్పులను తీసుకురాగల నిజమైన ప్రాథమిక శాస్త్రం."