Supero'tkazuvchi materiallarda elektr toki hech qanday qarshiliksiz oqadi. Ushbu hodisaning bir nechta amaliy qo'llanilishi mavjud; biroq, ko'plab asosiy savollar haligacha javobsiz qolmoqda. Groningen universitetining “Murakkab materiallarning qurilmalar fizikasi” guruhi rahbari, dotsent Jastin Ye molibden disulfidining ikki qatlamidagi o‘ta o‘tkazuvchanlikni o‘rgandi va yangi o‘ta o‘tkazuvchanlik holatlarini kashf etdi. Natijalar 4 noyabr kuni Nature Nanotechnology jurnalida chop etildi.

Supero'tkazuvchanlik, masalan, molibden disulfidi yoki volfram disulfidining bir qatlamli kristallarida ko'rsatilgan, ularning qalinligi atigi uch atomga teng. "Ikkala monoqatlamda ham o'ta o'tkazuvchanlikning maxsus turi mavjud bo'lib, unda ichki magnit maydon o'ta o'tkazuvchanlik holatini tashqi magnit maydonlardan himoya qiladi", deb tushuntiradi Ye. Oddiy supero'tkazuvchanlik katta tashqi magnit maydon qo'llanilganda yo'qoladi, ammo bu Ising supero'tkazuvchanligi kuchli himoyalangan. 37 Tesla quvvatiga ega bo'lgan Evropadagi eng kuchli statik magnit maydonda ham volfram disulfididagi supero'tkazuvchanlik hech qanday o'zgarish ko'rsatmaydi. Biroq, bunday kuchli himoyaga ega bo'lish juda yaxshi bo'lsa-da, keyingi muammo elektr maydonini qo'llash orqali ushbu himoya ta'sirini nazorat qilish yo'lini topishdir.

Yangi supero'tkazuvchi holatlar

Ye va uning hamkorlari molibden disulfidining ikki qatlamini o'rganishdi: "Ushbu konfiguratsiyada ikki qatlam o'rtasidagi o'zaro ta'sir yangi o'ta o'tkazuvchanlik holatlarini yaratadi." Siz ikki qatlam bo'ylab elektr maydonini yaratish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan ikkala tomonida ionli suyuqlik bo'lgan to'xtatilgan qo'sh qavatni yaratdingiz. "Alohida mono qatlamda bunday maydon assimetrik bo'ladi, bir tomonda musbat ionlar, ikkinchisida esa manfiy zaryadlar induktsiya qilinadi. Biroq, ikki qatlamda biz simmetrik tizimni yaratib, ikkala monoqatlamda bir xil miqdordagi zaryadga ega bo'lishimiz mumkin, - deb tushuntiradi Ye. Shunday qilib yaratilgan elektr maydoni o'ta o'tkazuvchanlikni yoqish va o'chirish uchun ishlatilishi mumkin edi. Bu shuni anglatadiki, ionli suyuqlik orqali o'tish mumkin bo'lgan o'ta o'tkazuvchi tranzistor yaratilgan.

Ikki qatlamda tashqi magnit maydonlarga qarshi Ising himoyasi yo'qoladi. "Bu ikki qatlam o'rtasidagi o'zaro ta'sirdagi o'zgarishlar tufayli sodir bo'ladi." Biroq, elektr maydoni himoyani tiklashi mumkin. "Himoya darajasi qurilmani qanchalik kuchli eshigiga bog'liq bo'ladi."

Kuper juftlari

Ye va uning hamkasblari o'ta o'tkazuvchan tranzistor yaratishdan tashqari yana bir qiziqarli kuzatishni amalga oshirdilar. 1964 yilda FFLO holati deb nomlangan maxsus supero'tkazuvchi holat mavjudligi bashorat qilingan (uni bashorat qilgan olimlar nomi: Fulde, Ferrell, Larkin va Ovchinnikov). Supero'tkazuvchanlikda elektronlar juft bo'lib qarama-qarshi yo'nalishda harakat qiladi. Ular bir xil tezlikda harakat qilganligi sababli, bu Kuper juftlarining umumiy kinetik momentum nolga teng. Ammo FFLO holatida kichik tezlik farqi mavjud va shuning uchun kinetik momentum nolga teng emas. Hozirgacha bu holat hech qachon tajribalarda to'g'ri o'rganilmagan.

“Biz qurilmamizda FFLO holatini tayyorlash uchun deyarli barcha shartlarga javob berdik”, deydi Ye. "Ammo shtat juda zaif va bizning materialimiz yuzasidagi ifloslanishlardan sezilarli darajada ta'sirlangan. Shuning uchun biz tajribalarni toza namunalar bilan takrorlashimiz kerak bo'ladi.

Molibden disulfidining to'xtatilgan ikki qavati bilan Ye va hamkorlar ba'zi maxsus supero'tkazuvchanlik holatlarini o'rganish uchun zarur bo'lgan barcha ingredientlarga ega. "Bu bizga kontseptual o'zgarishlar olib kelishi mumkin bo'lgan haqiqatan ham fundamental fandir."