ਸੁਪਰਕੰਡਕਟੀਵਿਟੀ ਇੱਕ ਭੌਤਿਕ ਵਰਤਾਰਾ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਖਾਸ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ ਕਿਸੇ ਸਮੱਗਰੀ ਦਾ ਬਿਜਲੀ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਜ਼ੀਰੋ ਤੱਕ ਡਿੱਗ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਬਾਰਡੀਨ-ਕੂਪਰ-ਸ਼੍ਰੀਫਰ (BCS) ਸਿਧਾਂਤ ਇੱਕ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਵਿਆਖਿਆ ਹੈ, ਜੋ ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਵਿੱਚ ਸੁਪਰਕੰਡਕਟੀਵਿਟੀ ਦਾ ਵਰਣਨ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਦੱਸਦਾ ਹੈ ਕਿ ਕੂਪਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਜੋੜੇ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਜਾਲੀ ਵਿੱਚ ਕਾਫ਼ੀ ਘੱਟ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ ਬਣਦੇ ਹਨ, ਅਤੇ BCS ਸੁਪਰਕੰਡਕਟੀਵਿਟੀ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਸੰਘਣਤਾ ਤੋਂ ਆਉਂਦੀ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ ਗ੍ਰਾਫੀਨ ਖੁਦ ਇੱਕ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੀਕਲ ਕੰਡਕਟਰ ਹੈ, ਇਹ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ-ਫੋਨੋਨ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੇ ਦਮਨ ਕਾਰਨ BCS ਸੁਪਰਕੰਡਕਟੀਵਿਟੀ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਨਹੀਂ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਹੀ ਕਾਰਨ ਹੈ ਕਿ ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ "ਚੰਗੇ" ਕੰਡਕਟਰ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਸੋਨਾ ਅਤੇ ਤਾਂਬਾ) "ਮਾੜੇ" ਸੁਪਰਕੰਡਕਟਰ ਹਨ।
ਇੰਸਟੀਚਿਊਟ ਆਫ਼ ਬੇਸਿਕ ਸਾਇੰਸ (IBS, ਦੱਖਣੀ ਕੋਰੀਆ) ਵਿਖੇ ਸੈਂਟਰ ਫਾਰ ਥਿਊਰੀਟਿਕਲ ਫਿਜ਼ਿਕਸ ਆਫ਼ ਕੰਪਲੈਕਸ ਸਿਸਟਮਜ਼ (PCS) ਦੇ ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ ਗ੍ਰਾਫੀਨ ਵਿੱਚ ਸੁਪਰਕੰਡਕਟੀਵਿਟੀ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਨਵੇਂ ਵਿਕਲਪਿਕ ਵਿਧੀ ਦੀ ਰਿਪੋਰਟ ਕੀਤੀ। ਉਨ੍ਹਾਂ ਨੇ ਗ੍ਰਾਫੀਨ ਅਤੇ ਦੋ-ਅਯਾਮੀ ਬੋਸ-ਆਈਨਸਟਾਈਨ ਕੰਡੈਂਸੇਟ (BEC) ਤੋਂ ਬਣੀ ਇੱਕ ਹਾਈਬ੍ਰਿਡ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਦਾ ਪ੍ਰਸਤਾਵ ਦੇ ਕੇ ਇਹ ਉਪਲਬਧੀ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੀ। ਇਹ ਖੋਜ ਜਰਨਲ 2D ਮਟੀਰੀਅਲਜ਼ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਿਤ ਹੋਈ ਸੀ।
ਇੱਕ ਹਾਈਬ੍ਰਿਡ ਸਿਸਟਮ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਗ੍ਰਾਫੀਨ ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਗੈਸ (ਉੱਪਰਲੀ ਪਰਤ) ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਦੋ-ਅਯਾਮੀ ਬੋਸ-ਆਈਨਸਟਾਈਨ ਸੰਘਣਤਾ ਤੋਂ ਵੱਖ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜਿਸਨੂੰ ਅਸਿੱਧੇ ਐਕਸਾਈਟੋਨ (ਨੀਲੀਆਂ ਅਤੇ ਲਾਲ ਪਰਤਾਂ) ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਗ੍ਰਾਫੀਨ ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਅਤੇ ਐਕਸਾਈਟੋਨ ਕੁਲੌਂਬ ਬਲ ਦੁਆਰਾ ਜੁੜੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ।
(a) ਬੋਗੋਲੌਨ-ਮੱਧਮ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਤਾਪਮਾਨ ਸੁਧਾਰ (ਡੈਸ਼ਡ ਲਾਈਨ) ਅਤੇ ਤਾਪਮਾਨ ਸੁਧਾਰ (ਠੋਸ ਲਾਈਨ) ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ ਸੁਪਰਕੰਡਕਟਿੰਗ ਗੈਪ ਦੀ ਤਾਪਮਾਨ ਨਿਰਭਰਤਾ। (b) (ਲਾਲ ਡੈਸ਼ਡ ਲਾਈਨ) ਅਤੇ (ਕਾਲੀ ਠੋਸ ਲਾਈਨ) ਤਾਪਮਾਨ ਸੁਧਾਰ ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ ਬੋਗੋਲੌਨ-ਮੱਧਮ ਪਰਸਪਰ ਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਲਈ ਸੰਘਣਤਾ ਘਣਤਾ ਦੇ ਫੰਕਸ਼ਨ ਵਜੋਂ ਸੁਪਰਕੰਡਕਟਿੰਗ ਟ੍ਰਾਂਜਿਸ਼ਨ ਦਾ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤਾਪਮਾਨ। ਨੀਲੀ ਬਿੰਦੀ ਵਾਲੀ ਲਾਈਨ BKT ਪਰਿਵਰਤਨ ਤਾਪਮਾਨ ਨੂੰ ਸੰਘਣਤਾ ਘਣਤਾ ਦੇ ਫੰਕਸ਼ਨ ਵਜੋਂ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ।
ਸੁਪਰਕੰਡਕਟੀਵਿਟੀ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, BEC ਇੱਕ ਹੋਰ ਵਰਤਾਰਾ ਹੈ ਜੋ ਘੱਟ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ ਵਾਪਰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਪਦਾਰਥ ਦੀ ਪੰਜਵੀਂ ਅਵਸਥਾ ਹੈ ਜਿਸਦੀ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀ ਪਹਿਲੀ ਵਾਰ ਆਈਨਸਟਾਈਨ ਦੁਆਰਾ 1924 ਵਿੱਚ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ। BEC ਦਾ ਗਠਨ ਉਦੋਂ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜਦੋਂ ਘੱਟ-ਊਰਜਾ ਵਾਲੇ ਪਰਮਾਣੂ ਇਕੱਠੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਇੱਕੋ ਊਰਜਾ ਅਵਸਥਾ ਵਿੱਚ ਦਾਖਲ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਜੋ ਕਿ ਸੰਘਣੇ ਪਦਾਰਥ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਵਿੱਚ ਵਿਆਪਕ ਖੋਜ ਦਾ ਖੇਤਰ ਹੈ। ਹਾਈਬ੍ਰਿਡ ਬੋਸ-ਫਰਮੀ ਸਿਸਟਮ ਜ਼ਰੂਰੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਬੋਸੌਨ ਦੀ ਇੱਕ ਪਰਤ ਦੇ ਨਾਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਪਰਤ ਦੇ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਅਸਿੱਧੇ ਐਕਸਾਈਟਨ, ਐਕਸਾਈਟਨ-ਪੋਲਰੋਨ, ਅਤੇ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦੇ ਹੋਰ। ਬੋਸ ਅਤੇ ਫਰਮੀ ਕਣਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਨੇ ਕਈ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦੇ ਨਵੇਂ ਅਤੇ ਦਿਲਚਸਪ ਵਰਤਾਰਿਆਂ ਵੱਲ ਅਗਵਾਈ ਕੀਤੀ, ਜਿਸ ਨੇ ਦੋਵਾਂ ਧਿਰਾਂ ਦੀ ਦਿਲਚਸਪੀ ਜਗਾਈ। ਬੁਨਿਆਦੀ ਅਤੇ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ-ਅਧਾਰਿਤ ਦ੍ਰਿਸ਼ਟੀਕੋਣ।
ਇਸ ਕੰਮ ਵਿੱਚ, ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ ਗ੍ਰਾਫੀਨ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਨਵੇਂ ਸੁਪਰਕੰਡਕਟਿੰਗ ਵਿਧੀ ਦੀ ਰਿਪੋਰਟ ਕੀਤੀ, ਜੋ ਕਿ ਇੱਕ ਆਮ BCS ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਫੋਨੋਨਾਂ ਦੀ ਬਜਾਏ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਅਤੇ "ਬੋਗੋਲੋਨਾਂ" ਵਿਚਕਾਰ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਕਾਰਨ ਹੈ। ਬੋਗੋਲੋਨ ਜਾਂ ਬੋਗੋਲੀਯੂਬੋਵ ਕੁਆਸੀਪਾਰਟੀਕਲ BEC ਵਿੱਚ ਉਤੇਜਨਾ ਹਨ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚ ਕਣਾਂ ਦੀਆਂ ਕੁਝ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ। ਕੁਝ ਪੈਰਾਮੀਟਰ ਰੇਂਜਾਂ ਦੇ ਅੰਦਰ, ਇਹ ਵਿਧੀ ਗ੍ਰਾਫੀਨ ਵਿੱਚ ਸੁਪਰਕੰਡਕਟਿੰਗ ਨਾਜ਼ੁਕ ਤਾਪਮਾਨ ਨੂੰ 70 ਕੈਲਵਿਨ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚਣ ਦੀ ਆਗਿਆ ਦਿੰਦੀ ਹੈ। ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ ਇੱਕ ਨਵਾਂ ਸੂਖਮ BCS ਸਿਧਾਂਤ ਵੀ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤਾ ਹੈ ਜੋ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਤੌਰ 'ਤੇ ਨਵੇਂ ਹਾਈਬ੍ਰਿਡ ਗ੍ਰਾਫੀਨ 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ 'ਤੇ ਕੇਂਦ੍ਰਤ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਮਾਡਲ ਇਹ ਵੀ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀ ਕਰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਸੁਪਰਕੰਡਕਟਿੰਗ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਤਾਪਮਾਨ ਦੇ ਨਾਲ ਵਧ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ, ਜਿਸਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਸੁਪਰਕੰਡਕਟਿੰਗ ਪਾੜੇ ਦੀ ਇੱਕ ਗੈਰ-ਮੋਨੋਟੋਨਿਕ ਤਾਪਮਾਨ ਨਿਰਭਰਤਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਅਧਿਐਨਾਂ ਨੇ ਦਿਖਾਇਆ ਹੈ ਕਿ ਇਸ ਬੋਗੋਲੋਨ-ਮਾਧਿਅਮ ਸਕੀਮ ਵਿੱਚ ਗ੍ਰਾਫੀਨ ਦੇ ਡੀਰਾਕ ਫੈਲਾਅ ਨੂੰ ਸੁਰੱਖਿਅਤ ਰੱਖਿਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਇਹ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਇਸ ਸੁਪਰਕੰਡਕਟਿੰਗ ਵਿਧੀ ਵਿੱਚ ਸਾਪੇਖਿਕ ਫੈਲਾਅ ਵਾਲੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ, ਅਤੇ ਇਸ ਵਰਤਾਰੇ ਨੂੰ ਸੰਘਣੇ ਪਦਾਰਥ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਵਿੱਚ ਚੰਗੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਖੋਜਿਆ ਨਹੀਂ ਗਿਆ ਹੈ।
ਇਹ ਕੰਮ ਉੱਚ-ਤਾਪਮਾਨ ਸੁਪਰਕੰਡਕਟੀਵਿਟੀ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਦਾ ਇੱਕ ਹੋਰ ਤਰੀਕਾ ਦੱਸਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਦੇ ਨਾਲ ਹੀ, ਕੰਡੈਂਸੇਟ ਦੇ ਗੁਣਾਂ ਨੂੰ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕਰਕੇ, ਅਸੀਂ ਗ੍ਰਾਫੀਨ ਦੀ ਸੁਪਰਕੰਡਕਟੀਵਿਟੀ ਨੂੰ ਅਨੁਕੂਲ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਾਂ। ਇਹ ਭਵਿੱਖ ਵਿੱਚ ਸੁਪਰਕੰਡਕਟਿੰਗ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਨੂੰ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕਰਨ ਦਾ ਇੱਕ ਹੋਰ ਤਰੀਕਾ ਦਿਖਾਉਂਦਾ ਹੈ।
ਪੋਸਟ ਸਮਾਂ: ਜੁਲਾਈ-16-2021 
