Звышправоднасць - гэта фізічная з'ява, у якой электрычны супраціў матэрыялу падае да нуля пры пэўнай крытычнай тэмпературы. Тэорыя Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS)-гэта эфектыўнае тлумачэнне, якое апісвае звышправоднасць у большасці матэрыялаў. У ім адзначаецца, што пары Cooper Electron ўтвараюцца ў крыштальнай рашотцы пры досыць нізкай тэмпературы і што звышправоднасць BCS паходзіць з іх кандэнсацыі. Хоць сам графен з'яўляецца выдатным электрычным правадніком, ён не праяўляе звышправоднасці BCS з-за падаўлення ўзаемадзеяння электрона-фонона. Менавіта таму большасць "добрых" праваднікаў (напрыклад, золата і медзі) - "дрэнныя" звышправаднікоў.
Даследчыкі Цэнтра тэарэтычнай фізікі складаных сістэм (ПК) у Інстытуце асноўнай навукі (СРК, Паўднёвая Карэя) паведамілі пра новы альтэрнатыўны механізм дасягнення звышправоднасці ў графене. Яны дасягнулі гэтага подзвігу, прапаноўваючы гібрыдную сістэму, якая складаецца з графена і двухмернага кандэнсату Bose-Einstein (BEC). Даследаванне было апублікавана ў часопісе 2D матэрыялаў.
Гібрыдная сістэма, якая складаецца з электроннага газу (верхняга пласта) у графене, аддзеленай ад двухмернага кандэнсату Bose-Einstein, прадстаўлены ўскоснымі эксітонамі (сінімі і чырвонымі пластамі). Электроны і эксітоны ў графене спалучаюцца сілай кулонаў.
(а) Тэмпературная залежнасць ад звышправоднага зазору ў працэсе, апасродкаванага ў Богалоне з карэкцыяй тэмпературы (пункцірная лінія) і без карэкцыі тэмпературы (суцэльная лінія). (б) Крытычная тэмпература звышправоднага пераходу ў залежнасці ад шчыльнасці кандэнсату для ўзаемадзеяння, апасродкаваных боголонам з (чырвонай пункцірнай лініяй) і без (чорнай цвёрдай лініі) карэкцыі тэмпературы. Сіняя пункцірная лінія паказвае тэмпературу пераходу BKT як функцыю шчыльнасці кандэнсату.
У дадатак да звышправоднасці, BEC - яшчэ адна з'ява, якая ўзнікае пры нізкіх тэмпературах. Гэта пяты стан матэрыі, упершыню прагназаваны Эйнштэйнам у 1924 годзе. Утварэнне BEC адбываецца, калі атамы з нізкім узроўнем энергіі збіраюцца разам і ўступаюць у той жа энергетычны стан, што з'яўляецца полем шырокіх даследаванняў па фізіцы згушчанай матэрыі. Гібрыдная сістэма Bose-Fermi, па сутнасці, уяўляе сабой узаемадзеянне пласта электронаў з пластом бозонаў, такіх як ускосныя эксітоны, эксітона-поляры і гэтак далей. Узаемадзеянне паміж часціцамі Bose і Fermi прывяло да розных раманаў і займальных з'яў, якія выклікалі цікавасць абодвух бакоў. Асноўны і арыентаваны на прыкладанне выгляд.
У гэтай працы даследчыкі паведамілі пра новы механізм звышправода ў графене, які звязаны з узаемадзеяннем паміж электронамі і "богалонамі", а не фанонамі ў тыповай сістэме БКС. Богалоны або квазічастицы Bosiparticles Bogoliubov - гэта ўзбуджэнне ў BEC, якія маюць пэўныя характарыстыкі часціц. У пэўных дыяпазонах параметраў гэты механізм дазваляе звышправоднай крытычнай тэмпературай у графене дасягаць да 70 кельвіна. Даследчыкі таксама распрацавалі новую мікраскапічную тэорыю БЦ, якая спецыяльна засяроджана на сістэмах, заснаваных на новым гібрыдным графене. Мадэль, якую яны прапанавалі, таксама прагназуе, што звышправодныя ўласцівасці могуць павялічвацца з тэмпературай, што прыводзіць да неманатонічнай тэмпературнай залежнасці ад звышправоднага зазору.
Акрамя таго, даследаванні паказалі, што дысперсія графена DIRAC захоўваецца ў гэтай схеме, апасродкаванай Боголонам. Гэта паказвае на тое, што гэты звышправодны механізм прадугледжвае электроны з рэлятывісцкай дысперсіяй, і гэтая з'ява не была добра вывучана ў фізіцы згушчанай рэчывы.
Гэтая праца паказвае яшчэ адзін спосаб дасягнення высокатэмпературнай звышправоднасці. У той жа час, кантралюючы ўласцівасці кандэнсату, мы можам наладзіць звышправоднасць графена. Гэта паказвае яшчэ адзін спосаб кантраляваць звышправодныя прылады ў будучыні.
Час паведамлення: 16 ліпеня 2011 г. 
