অতিপরিবাহীতা হল একটি ভৌত ঘটনা যেখানে একটি নির্দিষ্ট গুরুত্বপূর্ণ তাপমাত্রায় কোনও পদার্থের বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ ক্ষমতা শূন্যে নেমে আসে। বার্ডিন-কুপার-শ্রিফার (BCS) তত্ত্ব একটি কার্যকর ব্যাখ্যা, যা বেশিরভাগ পদার্থের অতিপরিবাহীতা বর্ণনা করে। এটি উল্লেখ করে যে কুপার ইলেকট্রন জোড়াগুলি যথেষ্ট কম তাপমাত্রায় স্ফটিক জালিতে তৈরি হয় এবং BCS অতিপরিবাহীতা তাদের ঘনীভবন থেকে আসে। যদিও গ্রাফিন নিজেই একটি চমৎকার বৈদ্যুতিক পরিবাহী, তবে ইলেকট্রন-ফোনন মিথস্ক্রিয়া দমনের কারণে এটি BCS অতিপরিবাহীতা প্রদর্শন করে না। এই কারণেই বেশিরভাগ "ভাল" পরিবাহী (যেমন সোনা এবং তামা) "খারাপ" অতিপরিবাহী।
ইনস্টিটিউট অফ বেসিক সায়েন্স (IBS, দক্ষিণ কোরিয়া) এর সেন্টার ফর থিওরিটিক্যাল ফিজিক্স অফ কমপ্লেক্স সিস্টেমস (PCS) এর গবেষকরা গ্রাফিনে সুপারকন্ডাক্টিভিটি অর্জনের জন্য একটি নতুন বিকল্প প্রক্রিয়ার কথা জানিয়েছেন। তারা গ্রাফিন এবং দ্বি-মাত্রিক বোস-আইনস্টাইন কনডেনসেট (BEC) দ্বারা গঠিত একটি হাইব্রিড সিস্টেম প্রস্তাব করে এই কৃতিত্ব অর্জন করেছেন। গবেষণাটি 2D ম্যাটেরিয়ালস জার্নালে প্রকাশিত হয়েছে।
গ্রাফিনে ইলেকট্রন গ্যাস (উপরের স্তর) নিয়ে গঠিত একটি হাইব্রিড সিস্টেম, যা দ্বি-মাত্রিক বোস-আইনস্টাইন কনডেনসেট থেকে পৃথক, যা পরোক্ষ এক্সিটন (নীল এবং লাল স্তর) দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়। গ্রাফিনে ইলেকট্রন এবং এক্সিটনগুলি কুলম্ব বল দ্বারা সংযুক্ত থাকে।
(ক) তাপমাত্রা সংশোধন (ড্যাশড লাইন) এবং তাপমাত্রা সংশোধন (কঠিন লাইন) ছাড়াই বোগোলন-মধ্যস্থতা প্রক্রিয়ায় সুপারকন্ডাক্টিং গ্যাপের তাপমাত্রা নির্ভরতা। (খ) (লাল ড্যাশড লাইন) এবং (কালো কঠিন লাইন) তাপমাত্রা সংশোধন ছাড়াই বোগোলন-মধ্যস্থতা মিথস্ক্রিয়ার জন্য ঘনীভূত ঘনত্বের ফাংশন হিসাবে সুপারকন্ডাক্টিং ট্রানজিশনের সমালোচনামূলক তাপমাত্রা। নীল বিন্দুযুক্ত রেখাটি ঘনীভূত ঘনত্বের ফাংশন হিসাবে BKT ট্রানজিশন তাপমাত্রা দেখায়।
অতিপরিবাহীতা ছাড়াও, BEC হল নিম্ন তাপমাত্রায় ঘটে যাওয়া আরেকটি ঘটনা। এটি পদার্থের পঞ্চম অবস্থা যা আইনস্টাইন ১৯২৪ সালে প্রথম ভবিষ্যদ্বাণী করেছিলেন। BEC গঠন তখন ঘটে যখন নিম্ন-শক্তির পরমাণু একত্রিত হয় এবং একই শক্তি অবস্থায় প্রবেশ করে, যা ঘনীভূত পদার্থ পদার্থবিদ্যার ব্যাপক গবেষণার ক্ষেত্র। হাইব্রিড বোস-ফার্মি সিস্টেম মূলত ইলেকট্রনের একটি স্তরের সাথে বোসনের একটি স্তরের মিথস্ক্রিয়াকে প্রতিনিধিত্ব করে, যেমন পরোক্ষ এক্সিটন, এক্সিটন-পোলারন ইত্যাদি। বোস এবং ফার্মি কণার মধ্যে মিথস্ক্রিয়া বিভিন্ন অভিনব এবং আকর্ষণীয় ঘটনার দিকে পরিচালিত করে, যা উভয় পক্ষের আগ্রহকে জাগিয়ে তোলে। মৌলিক এবং প্রয়োগ-ভিত্তিক দৃষ্টিভঙ্গি।
এই কাজে, গবেষকরা গ্রাফিনে একটি নতুন সুপারকন্ডাক্টিং প্রক্রিয়ার কথা জানিয়েছেন, যা একটি সাধারণ বিসিএস সিস্টেমে ফোননের পরিবর্তে ইলেকট্রন এবং "বোগোলন" এর মধ্যে মিথস্ক্রিয়ার কারণে ঘটে। বোগোলন বা বোগোলিউবভ কোয়াসিপার্টিকেল হল BEC-তে উত্তেজনা, যার কণার নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্য রয়েছে। নির্দিষ্ট প্যারামিটার রেঞ্জের মধ্যে, এই প্রক্রিয়াটি গ্রাফিনে সুপারকন্ডাক্টিং ক্রিটিক্যাল তাপমাত্রাকে 70 কেলভিন পর্যন্ত পৌঁছাতে দেয়। গবেষকরা একটি নতুন মাইক্রোস্কোপিক বিসিএস তত্ত্বও তৈরি করেছেন যা বিশেষভাবে নতুন হাইব্রিড গ্রাফিনের উপর ভিত্তি করে সিস্টেমের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। তাদের প্রস্তাবিত মডেলটিও ভবিষ্যদ্বাণী করে যে সুপারকন্ডাক্টিং বৈশিষ্ট্যগুলি তাপমাত্রার সাথে বৃদ্ধি পেতে পারে, যার ফলে সুপারকন্ডাক্টিং ফাঁকের একটি নন-মোনোটোনিক তাপমাত্রা নির্ভরতা তৈরি হয়।
উপরন্তু, গবেষণায় দেখা গেছে যে এই বোগোলন-মধ্যস্থতা প্রকল্পে গ্রাফিনের ডিরাক বিচ্ছুরণ সংরক্ষিত আছে। এটি ইঙ্গিত দেয় যে এই অতিপরিবাহী প্রক্রিয়ায় আপেক্ষিক বিচ্ছুরণ সহ ইলেকট্রন জড়িত, এবং এই ঘটনাটি ঘনীভূত পদার্থ পদার্থবিদ্যায় ভালভাবে অন্বেষণ করা হয়নি।
এই কাজটি উচ্চ-তাপমাত্রার অতিপরিবাহীতা অর্জনের আরেকটি উপায় প্রকাশ করে। একই সাথে, ঘনীভূতকরণের বৈশিষ্ট্য নিয়ন্ত্রণ করে, আমরা গ্রাফিনের অতিপরিবাহীতা সামঞ্জস্য করতে পারি। এটি ভবিষ্যতে অতিপরিবাহী ডিভাইস নিয়ন্ত্রণের আরেকটি উপায় দেখায়।
পোস্টের সময়: জুলাই-১৬-২০২১ 
