සුපිරි සන්නායකතාවය යනු යම් තීරණාත්මක උෂ්ණත්වයකදී ද්‍රව්‍යයක විද්‍යුත් ප්‍රතිරෝධය ශුන්‍යයට පහත වැටෙන භෞතික සංසිද්ධියකි. බාර්ඩීන්-කූපර්-ෂ්‍රයිෆර් (BCS) න්‍යාය ඵලදායී පැහැදිලි කිරීමකි, එය බොහෝ ද්‍රව්‍යවල සුපිරි සන්නායකතාවය විස්තර කරයි. කූපර් ඉලෙක්ට්‍රෝන යුගල ප්‍රමාණවත් තරම් අඩු උෂ්ණත්වයකදී ස්ඵටික දැලිසෙහි සෑදී ඇති බවත්, BCS සුපිරි සන්නායකතාවය ඒවායේ ඝනීභවනයෙන් ලැබෙන බවත් එය පෙන්වා දෙයි. ග්‍රැෆීන් විශිෂ්ට විද්‍යුත් සන්නායකයක් වුවද, ඉලෙක්ට්‍රෝන-ෆෝනෝන් අන්තර්ක්‍රියා මර්දනය කිරීම නිසා එය BCS සුපිරි සන්නායකතාවය ප්‍රදර්ශනය නොකරයි. බොහෝ "හොඳ" සන්නායක (රන් සහ තඹ වැනි) "නරක" සුපිරි සන්නායක වන්නේ එබැවිනි.
දකුණු කොරියාවේ මූලික විද්‍යා ආයතනයේ (IBS) සංකීර්ණ පද්ධති පිළිබඳ න්‍යායාත්මක භෞතික විද්‍යා මධ්‍යස්ථානයේ (PCS) පර්යේෂකයින් ග්‍රැෆීන් වල සුපිරි සන්නායකතාවය ලබා ගැනීම සඳහා නව විකල්ප යාන්ත්‍රණයක් වාර්තා කළහ. ඔවුන් මෙම ජයග්‍රහණය අත්කර ගත්තේ ග්‍රැෆීන් සහ ද්විමාන බෝස්-අයින්ස්ටයින් ඝනීභවනය (BEC) වලින් සමන්විත දෙමුහුන් පද්ධතියක් යෝජනා කිරීමෙනි. මෙම පර්යේෂණය 2D ද්‍රව්‍ය සඟරාවේ ප්‍රකාශයට පත් කරන ලදී.
ග්‍රැෆීන් වල ඉලෙක්ට්‍රෝන වායුව (ඉහළ ස්ථරය) අඩංගු දෙමුහුන් පද්ධතියක්, ද්විමාන බෝස්-අයින්ස්ටයින් ඝනීභවනයෙන් වෙන් කර, වක්‍ර එක්සිටෝන (නිල් සහ රතු ස්ථර) මගින් නිරූපණය කෙරේ. ග්‍රැෆීන් වල ඉලෙක්ට්‍රෝන සහ එක්සිටෝන කූලෝම් බලයෙන් සම්බන්ධ වේ.
(අ) උෂ්ණත්ව නිවැරදි කිරීම (ඉරි සහිත රේඛාව) සහ උෂ්ණත්ව නිවැරදි කිරීමකින් තොරව (ඝන රේඛාව) බෝගොලෝන්-මැදිහත් වූ ක්‍රියාවලියේ සුපිරි සන්නායක පරතරයේ උෂ්ණත්ව යැපීම. (ආ) (රතු ඉරි සහිත රේඛාව) සහ (කළු ඝන රේඛාව) උෂ්ණත්ව නිවැරදි කිරීමකින් තොරව බෝගොලෝන්-මැදිහත් වූ අන්තර්ක්‍රියා සඳහා ඝනීභවන ඝනත්වයේ ශ්‍රිතයක් ලෙස සුපිරි සන්නායක සංක්‍රාන්තියේ තීරණාත්මක උෂ්ණත්වය. නිල් තිත් රේඛාව ඝනීභවන ඝනත්වයේ ශ්‍රිතයක් ලෙස BKT සංක්‍රාන්ති උෂ්ණත්වය පෙන්වයි.
සුපිරි සන්නායකතාවයට අමතරව, BEC යනු අඩු උෂ්ණත්වවලදී සිදුවන තවත් සංසිද්ධියකි. එය 1924 දී අයින්ස්ටයින් විසින් ප්‍රථම වරට පුරෝකථනය කරන ලද පදාර්ථයේ පස්වන තත්වයයි. BEC සෑදීම සිදුවන්නේ අඩු ශක්ති පරමාණු එකට එකතු වී එකම ශක්ති තත්වයට ඇතුළු වූ විට වන අතර එය ඝනීභවනය වූ පදාර්ථ භෞතික විද්‍යාවේ පුළුල් පර්යේෂණ ක්ෂේත්‍රයකි. දෙමුහුන් බෝස්-ෆර්මි පද්ධතිය අත්‍යවශ්‍යයෙන්ම නියෝජනය කරන්නේ වක්‍ර එක්සිටෝන, එක්සිටෝන්-ධ්‍රැවීය යනාදිය වැනි බෝසෝන ස්ථරයක් සමඟ ඉලෙක්ට්‍රෝන ස්ථරයක අන්තර්ක්‍රියාවයි. බෝස් සහ ෆර්මි අංශු අතර අන්තර්ක්‍රියා විවිධ නව්‍ය හා ආකර්ෂණීය සංසිද්ධිවලට තුඩු දුන් අතර එය දෙපාර්ශවයේම උනන්දුව අවදි කළේය. මූලික සහ යෙදුම්-නැඹුරු දැක්ම.
මෙම කාර්යයේදී, පර්යේෂකයන් ග්‍රැෆීන් වල නව සුපිරි සන්නායක යාන්ත්‍රණයක් වාර්තා කළ අතර, එය සාමාන්‍ය BCS පද්ධතියක ෆෝනෝන වලට වඩා ඉලෙක්ට්‍රෝන සහ "බෝගොලෝන" අතර අන්තර්ක්‍රියා නිසා සිදු වේ. බොගොලෝන් හෝ බොගොලියුබොව් ක්වාසිපාර්ටිකල් යනු අංශුවල ඇතැම් ලක්ෂණ ඇති BEC හි උද්දීපනයන් වේ. ඇතැම් පරාමිති පරාසයන් තුළ, මෙම යාන්ත්‍රණය ග්‍රැෆීන් වල සුපිරි සන්නායක තීරණාත්මක උෂ්ණත්වය කෙල්වින් 70 දක්වා ළඟා වීමට ඉඩ සලසයි. පර්යේෂකයන් නව දෙමුහුන් ග්‍රැෆීන් මත පදනම් වූ පද්ධති කෙරෙහි විශේෂයෙන් අවධානය යොමු කරන නව අන්වීක්ෂීය BCS න්‍යායක් ද සංවර්ධනය කර ඇත. ඔවුන් යෝජනා කළ ආකෘතිය අනාවැකි පළ කරන්නේ උෂ්ණත්වය සමඟ සුපිරි සන්නායක ගුණාංග වැඩි විය හැකි බවත්, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස සුපිරි සන්නායක පරතරයේ ඒකාකාරී නොවන උෂ්ණත්ව යැපීමක් ඇති වන බවත්ය.
මීට අමතරව, අධ්‍යයනයන් පෙන්වා දී ඇත්තේ මෙම බොගොලෝන්-මැදිහත් වූ යෝජනා ක්‍රමය තුළ ග්‍රැෆීන් වල ඩිරැක් විසරණය සංරක්ෂණය කර ඇති බවයි. මෙයින් පෙන්නුම් කරන්නේ මෙම සුපිරි සන්නායක යාන්ත්‍රණයට සාපේක්ෂතාවාදී විසරණය සහිත ඉලෙක්ට්‍රෝන ඇතුළත් වන අතර, මෙම සංසිද්ධිය ඝනීභවනය වූ පදාර්ථ භෞතික විද්‍යාවේ හොඳින් ගවේෂණය කර නොමැති බවයි.
මෙම කෘතිය මඟින් ඉහළ උෂ්ණත්ව සුපිරි සන්නායකතාවක් ලබා ගැනීමට තවත් ක්‍රමයක් හෙළි කරයි. ඒ සමඟම, ඝනීභවනයේ ගුණාංග පාලනය කිරීමෙන්, අපට ග්‍රැෆීන්හි සුපිරි සන්නායකතාව සකස් කළ හැකිය. අනාගතයේදී සුපිරි සන්නායක උපාංග පාලනය කිරීමට තවත් ක්‍රමයක් මෙය පෙන්වයි.
පළ කිරීමේ කාලය: ජූලි-16-2021 
