دانشمندان قدرت ابررسانایی گرافن را آشکار میکنند
مجلهی علمی ایلیاد - به گفتهی پژوهشگر «جیسون رابینسون»: «ایدهی این آزمایش این بود که اگر گرافن را به یک ابررسانا وصل کنیم، آیا میتوان ابررسانایی ذاتی آنرا روشن کنیم؟» دانشمندان راهی را برای تبدیل گرافن، به ابررسانا پیدا کردهاند. دانشمندان علم مواد در دانشگاه کمبریج، توانایی مواد در انتقال جریان بدون مقاومت را با موفقیت آشکار کردند.
پیش از این، ابررساناهای گرافنی به استفاده از افزودنیهای ابررسانا نیاز داشتند. متأسفانه این مواد ابررسانا، دیگر کیفیتهای گرافن، از قبیل انعطافپذیری و قدرت فوقالعاده را خراب کردند. دانشمند دانشگاه کمبریج، «آنجلو دی برناردو»، در یک برنامهی خبری اعلام کرد: «قرار دادن گرافن روی فلز میتواند، خواص آنرا به طرز چشمگیری تغییر دهد؛ بنابراین دیگراز لحاظ فنی آنطوری که انتظار میرود رفتار نمیکند. چیزی که میبینید ابررسانایی ذاتی گرافن نیست، بلکه ابررسانایی آن ابرسانای اصلی است که روی آن قرار گرفته است».
محققان در طول آزمایشهای خود، مادهی ابررسانای جدیدی به نام پراسئودیمیوم سریم مس اکسید (PCCO)، را یافتند که میتواند تواناییهای ابررسانایی ذاتی گرافن را بدون به خطر انداختن دیگر کیفیتهای آن، فعال کند. جیسون رابینسون، پژوهشگر دانشگاه کمبریج توضیح داد که: «زمان زیادی فرض بر این بود که تحت شرایط مناسب، ابررسانایی گرافن باید تغییر کند؛ اما نمیتواند. ایدهی این آزمایش این بود که اگر گرافنی را به ابررسانا وصل کنیم، آیا میتوانیم ابررسانایی ذاتی آن را روشن کنیم؟ سپس این سوال مطرح میشود که چطور متوجه میشویم ابررسانایی که میبینیم، ریشه در درون خود گرافن دارد، و نه ابررسانای اصلی؟»
محققان قادر به تمایز گذاشتن بین اثر ابررسانای PCCO و اثر ابررسانای مشاهده شده در گرافن پیشرفتهی PCCO بودند. زوجهای الکترون با توجه به نوع ابررسانا و ابررسانایی، به طور متفاوتی برهمکنش میکنند و حالتهای چرخشی مختلفی دارند. دانشمندان حالت چرخش منحصر به فردی را در میان زوجهای الکترونی که در ابررسانای گرافن در حال حرکت هستند، مشاهده کردند. رابینسون گفت: «به عبارت دیگر، آنچه که در گرافن میبینیم، ابررسانایی بسیار متفاوتی از ابررسانایی PCCO است. این گام بسیار مهمی بوده، زیرا بدین معنی است که میدانستیم ابررسانایی از خارج از آن نیامده بود و بنابراین فقط برای آزاد کردن ابررسانایی ذاتی گرافن به PCCO نیاز بود.» این کشف که در مجلهی Nature Communications به تفصیل آمده است، میتواند راه را برای انواع دستگاههای ابررسانای ابداعی و جدید هموار کند.
نوشته: بروکس هایز
ترجمه: مجلهی علمی ایلیاد