گرافن لوزیوجهی، میزبان حالتهای چندگانه و تسخیرناپذیر ابررسانایی در میدان مغناطیسی ابررسانایی پدیدهای کوانتومی است که در آن الکترونها بدون هیچگونه مقاومت الکتریکی و تولید حرارت درون ساختار کریستالی حرکت میکنند. یکی از اصول کلاسیک فیزیک این است که اعمال میدان مغناطیسی عموماً با شکستن جفتهای الکترونی (جفتهای کوپر)، حالت ابررسانایی را نابود میکند. اما پژوهشگران فیزیک دانشگاه MIT در گرافن پدیدهای را کشف کردهاند که قوانین پیشین را به چالش میکشد. برخلاف «گرافن با زاویه جادویی» که نیازمند قرار دادن مصنوعی و چرخاندن دقیق دو لایه گرافن روی یکدیگر است، محققان MIT این بار به سراغ «گرافن لوزیوجهی» (Rhombohedral Graphene) رفتند. این ماده به صورت طبیعی در دل گرافیت یافت میشود و متشکل از ۴ تا ۵ لایه کربن است که با انحرافی اندک و پلکانی روی هم قرار گرفتهاند. تیم تحقیقاتی متوجه شد که با تنظیم دقیق چگالی الکترونها و کاهش آن به سطحی خاص، این ماده نه تنها یک حالت، بلکه مجموعهای از حالتهای چندگانه و کمیاب ابررسانایی را از خود بروز میدهد. شگفتی اصلی زمانی رخ داد که محققان یک میدان مغناطیسی عمودی به این ماده اعمال کردند. به طرز حیرتآوری، حالت ابررسانایی در گرافن لوزیوجهی در حضور میدان مغناطیسی از بین نرفت و حتی با شدت گرفتن میدان، پایداری آن افزایش یافت. محققان بر این باورند که در این فرم خاص از گرافن، الکترونها بر خلاف مواد ابررسانای معمولی (که در آن اسپینهای مخالف با هم جفت میشوند)، با اسپینهای همراستا جفت میشوند. در نتیجه، میدان مغناطیسی به جای گسستن پیوند، صرفاً اسپینها را به یک سو متمایل کرده و به حفظ ابررسانایی در دماهای بحرانی کمک میکند. کشف ابررساناهایی که در محیطهای شدید مغناطیسی مقاومت میکنند، گامی کلیدی در توسعه رایانههای کوانتومی فوقپایدار و تجهیزات پزشکی پیشرفته (مانند نسل بعدی دستگاههای MRI) محسوب میشود. 🔗 منبع:
پژوهشگران دانشگاه MIT موفق شدند نوعی گرافن لوزیوجهی را شناسایی کنند
منابع استفاده شده
آیا این مقاله برای شما مفید بود؟
نظرات (0)
برای ثبت نظر وارد شوید
جهت ثبت دیدگاه و شرکت در بحثها، لطفاً وارد حساب کاربری خود شوید.
ورود / ثبتنام
اولین نفری باشید که نظر میدهد!