Un meccanismo alternativo per ottenere la superconduttività nel grafene.
Lo hanno sviluppato i ricercatori dell’Institute for Basic Science (IBS), in Corea del Sud, attraverso un sistema ibrido costituito da grafene e condensato di Bose-Einstein 2D (BEC).
La superconduttività è un fenomeno fisico in cui la resistenza elettrica di un materiale scende a zero sotto una certa temperatura critica. Anche il BEC è un fenomeno che si verifica a basse temperature. È il quinto stato della materia predetto per la prima volta da Einstein nel 1924. Ampiamente studiata nella fisica della materia condensata, la formazione di BEC si verifica quando gli atomi a bassa energia si raggruppano ed entrano nello stesso stato energetico. In questo studio, i ricercatori hanno riportato un nuovo meccanismo di superconduttività nel grafene, che si verifica a causa delle interazioni tra elettroni e “bogoloni“, invece di fononi come nei tipici sistemi BCS, basati sulla teoria della superconduttività di Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS).
Un modo alternativo per ottenere la superconduttività nel grafene ad alta temperatura
I bogoloni, o quasiparticelle di Bogoliubov, sono eccitazione all’interno di BEC, che possiede alcune caratteristiche delle particelle. In determinate gamme di parametri, questo meccanismo consente, all’interno del grafene, una temperatura critica per la superconduttività fino a 70 Kelvin. I ricercatori hanno anche sviluppato una nuova teoria microscopica del BCS che si concentra specificamente sul nuovo sistema ibrido basato sul grafene. Il modello proposto prevede di migliorare le proprietà superconduttive con la temperatura, determinando una dipendenza non monotona dalla temperatura del gap superconduttore.
“Questo lavoro getta luce su un modo alternativo per ottenere la superconduttività ad alta temperatura. Nel frattempo, controllando le proprietà di un condensato, abbiamo scoperto che possiamo regolare la superconduttività del grafene. Ciò suggerisce un altro canale per controllare i dispositivi superconduttori in futuro” spiega Ivan Savenko, il leader del team di ricerca dell’IBS.
