Supereroankortasuna fenomeno fisiko bat da, non material baten erresistentzia elektrikoa zerora jaisten den tenperatura kritiko jakin batean.Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS) teoria azalpen eraginkorra da, material gehienen supereroankortasuna deskribatzen duena.Adierazten du Cooper elektroi-pareak sortzen direla kristal sarean nahikoa tenperatura baxuan, eta BCS supereroankortasuna haien kondentsaziotik datorrela.Grafenoa bera eroale elektriko bikaina den arren, ez du BCS supereroankortasunik erakusten elektroi-fonoi interakzioa kentzeagatik.Horregatik eroale “on” gehienak (urrea eta kobrea, esaterako) supereroale “txarrak” dira.
Oinarrizko Zientzia Institutuko (IBS, Hego Korea) Sistema Konplexuen Fisika Teorikoko Zentroko (PCS) ikertzaileek grafenoan supereroankortasuna lortzeko mekanismo alternatibo berri baten berri eman zuten.Balentria hori grafenoz eta bi dimentsioko Bose-Einstein kondentsatuaz (BEC) osatutako sistema hibrido bat proposatuz lortu zuten.Ikerketa 2D Materials aldizkarian argitaratu da.
Elektroni gasez (goiko geruza) grafenoz osatutako sistema hibridoa, bi dimentsioko Bose-Einstein kondentsatutik bereizita, zeharkako kitzitoiez (geruza urdina eta gorria) irudikatua.Grafenoko elektroiak eta kitzitoiak Coulomb indarraren bidez lotzen dira.
(a) Bogoloi bidezko prozesuko hutsune supereroalearen tenperaturaren menpekotasuna tenperatura zuzenketarekin (lerro etenarekin) eta tenperatura zuzenketarik gabe (lerro jarraituan).(b) Trantsizio supereroalearen tenperatura kritikoa kondentsatu-dentsitatearen arabera, bogoloiek (marra eten gorria) eta (lerro solido beltza) tenperatura-zuzenketarik gabeko elkarreraginetarako.Marra puntu urdinak BKT trantsizio-tenperatura erakusten du kondentsatu-dentsitatearen arabera.
Supereroankortasunaz gain, BEC tenperatura baxuetan gertatzen den beste fenomeno bat da.Einsteinek 1924an aurrenekoz iragartzen zuen materiaren bosgarren egoera da. BEC-en sorrera energia baxuko atomoak elkartu eta energia-egoera berean sartzen direnean gertatzen da, hau da, materia kondentsatuaren fisikan ikerketa zabala da.Bose-Fermi sistema hibridoak, funtsean, elektroi-geruza batek bosoien geruza batekin duen elkarrekintza adierazten du, hala nola zeharkako kitzitoiak, kitzitoi-polaroiak, etab.Bose eta Fermi partikulen arteko elkarrekintzak hainbat fenomeno berri eta liluragarriak ekarri zituen, bi aldeen interesa piztu zutenak.Oinarrizko ikuspegia eta aplikazioetara zuzenduta.
Lan honetan, ikertzaileek grafenoaren mekanismo supereroale berri baten berri eman dute, elektroien eta "bogoloien" arteko elkarreraginaren ondorioz gertatzen dena, BCS sistema tipiko batean fonoien artean baino.Bogolonak edo Bogooliubov kuasipartikulak BECen kitzikapenak dira, partikulen ezaugarri jakin batzuk dituztenak.Zenbait parametro-tarteren barruan, mekanismo honek grafenoaren tenperatura kritiko supereroalea 70 Kelvin-era iristea ahalbidetzen du.Ikertzaileek BCS teoria mikroskopiko berri bat ere garatu dute, grafeno hibrido berrian oinarritutako sistemetan bereziki oinarritzen dena.Proposatutako ereduak, gainera, propietate supereroaleak tenperaturarekin handitu daitezkeela aurreikusten du, eta ondorioz, hutsune supereroalearen tenperatura menpekotasun ez-monotonikoa da.
Horrez gain, ikerketek frogatu dute grafenoaren Dirac-en barreiapena mantentzen dela bogoloi bidezko eskema honetan.Horrek adierazten du mekanismo supereroale honek dispertsio erlatibista duten elektroiak inplikatzen dituela, eta fenomeno hori ez da ondo aztertu materia kondentsatuaren fisikan.
Lan honek tenperatura altuko supereroankortasuna lortzeko beste modu bat erakusten du.Aldi berean, kondentsatuaren propietateak kontrolatuz, grafenoaren supereroankortasuna doi dezakegu.Horrek etorkizunean gailu supereroaleak kontrolatzeko beste modu bat erakusten du.
Argitalpenaren ordua: 2021-07-16 
