Գերհաղորդիչ նյութերում էլեկտրական հոսանքը կհոսի առանց դիմադրության:Այս երևույթի գործնական կիրառությունները բավականին քիչ են.Այնուամենայնիվ, շատ հիմնարար հարցեր դեռևս անպատասխան են մնում:Դոցենտ Ջասթին Յին՝ Գրոնինգենի համալսարանի Համալիր նյութերի ֆիզիկայի խմբի ղեկավարը, ուսումնասիրել է գերհաղորդականությունը մոլիբդենի դիսուլֆիդի կրկնակի շերտում և հայտնաբերել նոր գերհաղորդիչ վիճակներ:Արդյունքները հրապարակվել են Nature Nanotechnology ամսագրում նոյեմբերի 4-ին:

Գերհաղորդականությունը ցուցադրվել է, օրինակ, մոլիբդենի դիսուլֆիդի կամ վոլֆրամի դիսուլֆիդի միաշերտ բյուրեղներում, որոնք ունեն ընդամենը երեք ատոմ հաստություն:«Երկու միաշերտներում էլ կա գերհաղորդականության հատուկ տեսակ, որտեղ ներքին մագնիսական դաշտը պաշտպանում է գերհաղորդիչ վիճակը արտաքին մագնիսական դաշտերից», - բացատրում է Յեն:Նորմալ գերհաղորդականությունը անհետանում է, երբ կիրառվում է մեծ արտաքին մագնիսական դաշտ, բայց այս Իզինգային գերհաղորդականությունը խիստ պաշտպանված է:Նույնիսկ Եվրոպայի ամենաուժեղ ստատիկ մագնիսական դաշտում, որն ունի 37 Տեսլա ուժ, վոլֆրամի դիսուլֆիդի գերհաղորդականությունը որևէ փոփոխություն չի ցույց տալիս։Այնուամենայնիվ, չնայած նման ուժեղ պաշտպանություն ունենալը հիանալի է, հաջորդ մարտահրավերը այս պաշտպանիչ ազդեցությունը վերահսկելու միջոց գտնելն է՝ կիրառելով էլեկտրական դաշտ:

Նոր գերհաղորդիչ վիճակներ

Յին և նրա գործընկերները ուսումնասիրել են մոլիբդենի դիսուլֆիդի կրկնակի շերտը.Դուք ստեղծեցիք կախովի կրկնակի շերտ՝ երկու կողմից իոնային հեղուկով, որը կարող է օգտագործվել երկշերտով էլեկտրական դաշտ ստեղծելու համար:«Անհատական ​​միաշերտում նման դաշտը կլինի ասիմետրիկ՝ մի կողմից դրական իոններով, մյուս կողմից՝ բացասական լիցքերով:Այնուամենայնիվ, երկշերտում մենք կարող ենք ունենալ նույն քանակությամբ լիցք, որն առաջացել է երկու մենաշերտներում՝ ստեղծելով սիմետրիկ համակարգ», - բացատրում է Յեն:Այդպիսով ստեղծված էլեկտրական դաշտը կարող էր օգտագործվել գերհաղորդականությունը միացնելու և անջատելու համար:Սա նշանակում է, որ ստեղծվել է գերհաղորդիչ տրանզիստոր, որը կարող է անցնել իոնային հեղուկի միջով:

Կրկնակի շերտում անհետանում է Իզինգի պաշտպանությունը արտաքին մագնիսական դաշտերից:«Դա տեղի է ունենում երկու շերտերի փոխազդեցության փոփոխությունների պատճառով»:Այնուամենայնիվ, էլեկտրական դաշտը կարող է վերականգնել պաշտպանությունը:«Պաշտպանության մակարդակը կախված է նրանից, թե որքան ուժեղ եք փակում սարքը»:

Cooper զույգեր

Բացի գերհաղորդիչ տրանզիստոր ստեղծելուց, Յեն և նրա գործընկերները ևս մեկ հետաքրքիր դիտարկում արեցին։1964 թվականին կանխատեսվում էր, որ գոյություն ունի հատուկ գերհաղորդիչ պետություն, որը կոչվում է FFLO պետություն (կոչվել է այն կանխագուշակող գիտնականների անունով՝ Ֆուլդե, Ֆերել, Լարկին և Օվչիննիկով)։Գերհաղորդականության մեջ էլեկտրոնները զույգերով շարժվում են հակառակ ուղղություններով։Քանի որ նրանք շարժվում են նույն արագությամբ, Կուպերի այս զույգերն ունեն զրոյական ընդհանուր կինետիկ իմպուլս:Բայց FFLO վիճակում կա արագության փոքր տարբերություն և հետևաբար կինետիկ իմպուլսը զրոյական չէ:Մինչ այժմ այս վիճակը երբեք ճիշտ չի ուսումնասիրվել փորձերի ժամանակ։

«Մենք բավարարել ենք գրեթե բոլոր նախադրյալները մեր սարքում FFLO վիճակի պատրաստման համար», - ասում է Յեն:«Բայց պետությունը շատ փխրուն է և էականորեն ազդում է մեր նյութի մակերեսի աղտոտվածությունից:Հետևաբար, մեզ անհրաժեշտ կլինի կրկնել ավելի մաքուր նմուշներով փորձերը»։

Մոլիբդենի դիսուլֆիդի կասեցված երկշերտով Ye-ը և նրա գործընկերներն ունեն բոլոր այն բաղադրիչները, որոնք անհրաժեշտ են որոշ հատուկ գերհաղորդիչ վիճակներ ուսումնասիրելու համար:«Սա իսկապես հիմնարար գիտություն է, որը կարող է մեզ բերել հայեցակարգային փոփոխություններ»: