Superondukduktibitatea fenomeno fisikoa da, material baten erresistentzia elektrikoa zeroak tenperatura kritiko batean erortzen denean. Bardepen-Cooper-Schrieffer (BCS) teoria azalpen eraginkorra da, material gehienetan superkondukitza deskribatzen duena. Cooper elektroi bikoteak kristalezko sarean eratzen direla azpimarratzen du tenperatura nahikoa baxuan, eta BCS superkonduktibitatea beren kondentsaziotik datorrela. Graphene bera eroale elektriko bikaina izan arren, ez du BCS superkonduktibitatea erakusten elektroi-phonon elkarrekintza ezabatzeagatik. Horregatik, "on" gehienak (urrea eta kobrea adibidez) supererofonukatzaile "txarrak" dira.
Oinarrizko Zientzia Institutuko (IBS, Hego Korea) Sistema Konplexuen Fisika Teorikoen (PCS) Fisika Teorikoen Zentroko ikertzaileek grafeno superkonduktibitatea lortzeko mekanismo alternatibo berri bat jakinarazi zuten. Balentria hau lortu zuten grafenoz eta bi dimentsiotako bose-einstein kondentsataz (BEC) osatutako sistema hibridoa proposatuz. Ikerketa 2D Materialen aldizkarian argitaratu zen.
Grafeno elektroiaz osatutako sistema hibridoa (goiko geruza) grafenoan, bi dimentsiotako bose-einstein kondentsatatik bereizita, zeharkako excitons (geruza urdinak eta gorriak) irudikatuta. Grafeno elektroiak eta excitonak Coulomb indarrez lotzen dira.
(a) Tenperatura zuzenketa (lerro marraduna) eta tenperatura zuzenketarik gabeko tenperatura-bitartekaritza-prozesuan dagoen tenperatura tenperatura. (b) Trantsizio superkonduktuen tenperatura kritikoa (marra gorria) eta (lerro beltza) tenperatura zuzentzeko (lerro beltza) duten interakzioak kondentsatu-dentsitatearen funtzio gisa. Lerro urdinak BKT trantsizio tenperatura kondentsatu dentsitatearen funtzio gisa erakusten du.
Superondukitzeaz gain, BEC tenperatura baxuetan gertatzen den beste fenomenoa da. Einstein-ek 1924an aurreikusten zuen bosgarren egoera da. BECen eraketa energia gutxiko atomoak biltzen direnean gertatzen da eta energia-egoera bera sartzen denean, hau da, materia kondentsatuaren fisikan ikerketa zabala da. Bose-Fermin sistema hibridoak funtsean elektroi geruza baten elkarrekintza suposatzen du, hala nola, zeharkako excitons, exciton-polarons eta abar. Bose eta Fermi partikulen arteko elkarreraginak nobela eta fenomeno zoragarri ugari ekarri zituen, eta horrek bi aldeen interesa piztu zuen. Oinarrizko eta aplikazioetara bideratutako ikuspegia.
Lan honetan, ikertzaileek grafenoaren superidoen mekanismo berriaren berri eman zuten, hau da, elektroien eta "bogolonen" arteko elkarreraginaren ondorioz, BCS sistema tipikoko telefonoak baino. Bogolonak edo Bogoliubov Quastipartikulak BECen ilusioak dira, partikulen ezaugarri jakin batzuk dituztenak. Zenbait parametroko barrutien barruan, mekanismo honek tenperatura kritikoari esker, grafenoan 70 Kelvin bezain altua izan da. Ikertzaileek BCS mikroskopikoko teoria berri bat ere garatu dute, berariaz grafido hibrido berrian oinarritutako sistemetan oinarritzen dena. Proposatu zuten ereduak ere aurreikusten du propietate superigonduak tenperaturarekin handitu daitezkeela, eta tenperatura ez-monotonikoaren menpekotasuna izan da.
Gainera, ikerketek erakutsi dute Grafenoaren Dirac dispertsioa bogolon-bitartekatutako eskema honetan gorde dela. Horrek adierazten du mekanismo superidoso honek sakabanaketa erlatibista duten elektroiak dituela eta fenomeno hori ez dela ondo esploratu materia kondentsatuaren fisikan.
Lan honek tenperatura handiko superidoduktibitatea lortzeko beste modu bat erakusten du. Aldi berean, kondentsatuaren propietateak kontrolatuz, grafenoaren superkondukitza doitu dezakegu. Horrek etorkizunean gailu superkonduktuak kontrolatzeko beste modu bat erakusten du.
Posta: 2012- 16-16 uzt 
