초전도성은 특정 임계 온도에서 물질의 전기 저항이 0으로 떨어지는 물리적 현상입니다. Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS) 이론은 대부분의 재료의 초전도성을 설명하는 효과적인 설명입니다. 쿠퍼 전자 쌍은 충분히 낮은 온도에서 결정 격자에서 형성되며 BCS 초전도성은 응축에서 나옵니다. 그래 핀 자체는 우수한 전기 도체이지만, 전자-포논 상호 작용의 억제로 인해 BCS 초전도성을 나타내지 않습니다. 그렇기 때문에 대부분의 "좋은"지휘자 (예 : 금 및 구리)가 "나쁜"초전도체 인 이유입니다.
기초 과학 연구소 (IBS, 한국)의 복잡한 시스템 (PCS)의 이론 물리학 센터의 연구원들은 그래 핀에서 초전도를 달성하기위한 새로운 대안 메커니즘을보고했다. 그들은 그래 핀 및 2 차원 Bose-Einstein 응축수 (BEC)로 구성된 하이브리드 시스템을 제안 함으로써이 위업을 달성했다. 이 연구는 저널 2D 자료에 발표되었습니다.
간접 엑시톤 (파란색 및 적색 층)으로 표시되는 2 차원 Bose-Einstein 응축수로부터 분리 된 그래 핀의 전자 가스 (상단 층)로 구성된 하이브리드 시스템. 그래 핀의 전자 및 엑시톤은 쿨롱 힘에 의해 결합된다.
(a) 온도 보정 (파선) 및 온도 보정 (실선)이없는 뷰폴론-매개 공정에서 초전도 간격의 온도 의존성. (b) (빨간색 점선) 및 (검은 색 실선) 온도 보정과의보고 론 매개 상호 작용에 대한 응축수 밀도의 함수로서 초전도 전이의 임계 온도. 파란색 점선은 응축수 밀도의 함수로서 BKT 전이 온도를 보여줍니다.
초전도성 외에도 BEC는 저온에서 발생하는 또 다른 현상입니다. 1924 년 아인슈타인에 의해 처음 예측 된 다섯 번째 물질 상태입니다. BEC의 형성은 저에너지 원자가 모여 동일한 에너지 상태에 들어갈 때 발생합니다. 이는 응축 된 물질 물리학에 대한 광범위한 연구 분야입니다. 하이브리드 보스-페르 미 시스템은 본질적으로 전자 층과 간접 흥분, 엑시톤-폴라 론 등과 같은 층의 층의 상호 작용을 나타낸다. Bose와 Fermi 입자 사이의 상호 작용은 다양한 소설과 매혹적인 현상으로 이어졌으며, 이는 양 당사자의 관심을 불러 일으켰다. 기본 및 애플리케이션 지향보기.
이 연구에서 연구원들은 그래 핀에서 새로운 초전도 메커니즘을보고했는데, 이는 전형적인 BCS 시스템의 포논보다는 전자와 "보고 론"사이의 상호 작용 때문입니다. Bogolons 또는 Bogoliubov 준 파파르티클은 BEC의 흥분이며, 이는 입자의 특정 특성을 갖는다. 특정 파라미터 범위 내에서,이 메커니즘은 그래 핀의 초전도 임계 온도가 70 켈빈만큼 높은 도달 할 수있게한다. 연구원들은 또한 새로운 하이브리드 그래 핀을 기반으로 한 시스템에 중점을 둔 새로운 미세한 BCS 이론을 개발했습니다. 그들이 제안한 모델은 또한 초전도 특성이 온도에 따라 증가 할 수 있으며, 이는 초전도 간격의 비 단조 온도 의존성을 초래한다는 것을 예측한다.
또한, 연구에 따르면 그래 핀의 Dirac 분산은이 Bogolon- 매개 체계에서 보존 된 것으로 나타났습니다. 이것은이 초전도 메커니즘이 상대 론적 분산을 가진 전자를 포함하고 있으며,이 현상은 응축 물질 물리학에서 잘 탐색되지 않았다.
이 작업은 고온 초전도를 달성하는 또 다른 방법을 보여줍니다. 동시에, 응축수의 특성을 제어함으로써, 우리는 그래 핀의 초전도성을 조정할 수있다. 이것은 향후 초전도 장치를 제어하는 또 다른 방법을 보여줍니다.
후 시간 : Jul-16-2021 
