سپر کنڈکٹنگ مواد میں، برقی رو بہہ جائے گا بغیر کسی مزاحمت کے۔ اس رجحان کے بہت سے عملی اطلاقات ہیں؛ تاہم، بہت سے بنیادی سوالات ابھی تک جواب طلب ہیں۔ ایسوسی ایٹ پروفیسر جسٹن یی، جو کہ Groningen یونیورسٹی میں کمپلیکس میٹریلز گروپ کے ڈیوائس فزکس کے سربراہ ہیں، نے molybdenum disulfide کی دوہری پرت میں superconductivity کا مطالعہ کیا اور نئی سپر کنڈکٹنگ ریاستیں دریافت کیں۔ نتائج 4 نومبر کو جرنل نیچر نینو ٹیکنالوجی میں شائع ہوئے۔

سپر کنڈکٹیویٹی monolayer کرسٹل میں دکھائی گئی ہے، مثال کے طور پر، molybdenum disulphide یا tungsten disulfide جس کی موٹائی صرف تین ایٹموں کی ہوتی ہے۔ "دونوں monolayers میں، ایک خاص قسم کی سپر کنڈکٹیویٹی ہوتی ہے جس میں ایک اندرونی مقناطیسی میدان سپر کنڈکٹنگ ریاست کو بیرونی مقناطیسی شعبوں سے بچاتا ہے،" Ye بتاتے ہیں۔ جب ایک بڑی بیرونی مقناطیسی فیلڈ لگائی جاتی ہے تو نارمل سپر کنڈکٹیویٹی غائب ہوجاتی ہے، لیکن یہ آئسنگ سپر کنڈکٹیویٹی مضبوطی سے محفوظ ہے۔ یہاں تک کہ یورپ کے مضبوط ترین جامد مقناطیسی میدان میں، جس کی طاقت 37 ٹیسلا ہے، ٹنگسٹن ڈسلفائیڈ میں سپر کنڈکٹیویٹی کوئی تبدیلی نہیں دکھاتی ہے۔ تاہم، اگرچہ اس طرح کا مضبوط تحفظ حاصل کرنا بہت اچھا ہے، لیکن اگلا چیلنج یہ ہے کہ برقی فیلڈ کو لاگو کرکے اس حفاظتی اثر کو کنٹرول کرنے کا طریقہ تلاش کیا جائے۔

نئی سپر کنڈکٹنگ ریاستیں۔

آپ اور ان کے ساتھیوں نے مولیبڈینم ڈسلفائیڈ کی دوہری پرت کا مطالعہ کیا: "اس ترتیب میں، دو تہوں کے درمیان تعامل نئی سپر کنڈکٹنگ ریاستیں تخلیق کرتا ہے۔" آپ نے ایک معلق ڈبل پرت بنائی ہے، جس کے دونوں طرف ایک آئنک مائع ہے جسے بلیئر کے پار برقی میدان بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ "انفرادی monolayer میں، ایسی فیلڈ غیر متناسب ہوگی، جس کے ایک طرف مثبت آئن ہوں گے اور دوسری طرف منفی چارجز ہوں گے۔ تاہم، bilayer میں، ہم دونوں monolayers پر یکساں چارج حاصل کر سکتے ہیں، جس سے ایک سڈول سسٹم بنایا جا سکتا ہے،" Ye بتاتے ہیں۔ الیکٹرک فیلڈ جو اس طرح بنایا گیا تھا اسے سپر کنڈکٹیویٹی کو آن اور آف کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ ایک سپر کنڈکٹنگ ٹرانجسٹر بنایا گیا تھا جسے آئنک مائع کے ذریعے گیٹ کیا جا سکتا تھا۔

ڈبل پرت میں، بیرونی مقناطیسی شعبوں کے خلاف Ising تحفظ غائب ہو جاتا ہے۔ "یہ دو تہوں کے درمیان تعامل میں تبدیلیوں کی وجہ سے ہوتا ہے۔" تاہم، برقی میدان تحفظ کو بحال کر سکتا ہے۔ "تحفظ کی سطح ایک فنکشن بن جاتی ہے کہ آپ ڈیوائس کو کتنی مضبوطی سے گیٹ لگاتے ہیں۔"

کوپر کے جوڑے

ایک سپر کنڈکٹنگ ٹرانجسٹر بنانے کے علاوہ، Ye اور اس کے ساتھیوں نے ایک اور دلچسپ مشاہدہ کیا۔ 1964 میں، ایک خاص سپر کنڈکٹنگ ریاست کے وجود کی پیشین گوئی کی گئی تھی، جسے FFLO ریاست کہا جاتا ہے (اس کی پیش گوئی کرنے والے سائنسدانوں کے نام پر: Fulde، Ferrell، Larkin اور Ovchinnikov)۔ سپر کنڈکٹیویٹی میں، الیکٹران جوڑوں میں مخالف سمتوں میں سفر کرتے ہیں۔ چونکہ وہ ایک ہی رفتار سے سفر کرتے ہیں، ان کوپر جوڑوں کی کل حرکی رفتار صفر ہے۔ لیکن FFLO حالت میں، رفتار کا ایک چھوٹا سا فرق ہے اور اس وجہ سے حرکی رفتار صفر نہیں ہے۔ ابھی تک، اس ریاست کا تجربات میں کبھی بھی صحیح طریقے سے مطالعہ نہیں کیا گیا ہے۔

"ہم نے اپنے آلے میں FFLO سٹیٹ تیار کرنے کے لیے تقریباً تمام شرائط پوری کر لی ہیں،" Ye کہتے ہیں۔ "لیکن ریاست بہت نازک ہے اور ہمارے مواد کی سطح پر آلودگی سے نمایاں طور پر متاثر ہوتی ہے۔ لہذا ہمیں صاف ستھرا نمونوں کے ساتھ تجربات کو دہرانے کی ضرورت ہوگی۔

molybdenum disulfide کے معطل شدہ bilayer کے ساتھ، Ye اور معاونین کے پاس کچھ خاص سپر کنڈکٹنگ ریاستوں کا مطالعہ کرنے کے لیے درکار تمام اجزاء موجود ہیں۔ "یہ واقعی بنیادی سائنس ہے جو ہمیں تصوراتی تبدیلیاں لا سکتی ہے۔"