Adana Adıyaman Afyon Ağrı Aksaray Amasya Ankara Antalya Ardahan Artvin Aydın Balıkesir Bartın Batman Bayburt Bilecik Bingöl Bitlis Bolu Burdur Bursa Çanakkale Çankırı Çorum Denizli Diyarbakır Düzce Edirne Elazığ Erzincan Erzurum Eskişehir Gaziantep Giresun Gümüşhane Hakkari Hatay Iğdır Isparta İstanbul İzmir K.Maraş Karabük Karaman Kars Kastamonu Kayseri Kırıkkale Kırklareli Kırşehir Kilis Kocaeli Konya Kütahya Malatya Manisa Mardin Mersin Muğla Muş Nevşehir Niğde Ordu Osmaniye Rize Sakarya Samsun Siirt Sinop Sivas Şanlıurfa Şırnak Tekirdağ Tokat Trabzon Tunceli Uşak Van Yalova Yozgat Zonguldak
İstanbul 26 °C
Gök Gürültülü

Terahertz Işıklı İki Boyutlu Süper İletkenlerin Kontrolü

30.05.2020
155
Terahertz Işıklı İki Boyutlu Süper İletkenlerin Kontrolü

Yeni teorik çalışma Terahertz ışığının iki boyutlu süperiletkenlerin sırlarına bakmak için nasıl kullanılacağını gösteriyor

Temel Bilimler Enstitüsü (IBS, Güney Kore) içindeki Karmaşık Sistemlerin Teorik Fiziği Merkezi’nde bir araştırmacı olan Profesör Ivan Savenko, optik araçları kullanarak süperiletkenlerin özelliklerini incelemek için kavramsal olarak yeni bir yöntem bildirdi. Teori, Fiziksel İnceleme Mektupları’nda yayınlandı ve AV Rzhanov Yarıiletken Fiziği Enstitüsü’nde (Rusya) fizikçi Doktor Vadim Kovalev tarafından birlikte yazıldı.

Kontrol Yarı iletken ile Işık Konsepti

Bir miktar sıcaklığın altında, bir malzemenin direnci kaybolabilir ve böylece süper iletken özellikler ortaya çıkar. Bunlar genellikle -200 ° C ile -272 ° C arasında son derece düşük sıcaklıklardır, burada yaygın olarak bağlanmamış elektronlar aniden davranışlarını değiştirir ve eşleşerek Cooper çiftleri oluşturur. Bu geçiş, malzemede sonsuza dek kayıpsız dolaşan süper akımlarla kendini gösterir.

Sistemin grafiği: kritik sıcaklığına yakın iki boyutlu bir süperiletken. Sistem THz frekansı ile elektromanyetik alana (turuncu ok) maruz kalır. Izgarada (gösterilmemiştir) metal şeritleri, süperiletkendeki bağlanmamış elektronların özel bir uyarımı olan plazmonların uyarılması için gereklidir. Böylece, bağlı olmayan elektronlar arabulucu olarak hareket ederler: birbirleriyle, ışıkla (plazmonlar olarak) ve kesikli kırmızı daireler olarak tasvir edilen Cooper çiftleriyle etkileşirler. Kredi bilgileri: IBS

Bununla birlikte, süper iletken özellikler kritik sıcaklığın biraz üzerinde görünebilir. Bu dalgalanan rejimde, Cooper çiftleri görünmeye ve kaybolmaya başlar, elektrik iletkenliğini ve süperiletkenin diğer özelliklerini büyük ölçüde değiştirir. Elli yıl önce, Aslamazov ve Larkin, dalgalanan süperiletkenlerin iletkenliğine hem bağlanmamış elektronlar hem de Cooper çiftleri aracılık ettiğini söyleyen bir teori geliştirdi. Ancak, dalgalanan süperiletkenlik o kadar zorlayıcı bir araştırma konusudur ki, araştırılmaya devam etmektedir. Bu yeni çalışmada, araştırmacılar bu elektron taşıma fenomenlerini deneysel olarak mevcut bir optik platform olan optik spektroskopi ile izlemenin bir yolunu önermektedir.

Savenko, “Süperiletkenleri izlemek için özdirenç temelli ve manyetik yöntemler iyi kurulmuş olsa da, hafif ve süperiletkenliği“ evlenmek ”çok zor. “Bu, temel bilim ve yenilikçi uygulamalarda yeni keşifler bekleyebileceğimiz sıcak bir araştırma alanı.”

Süperiletkenlik ve ışık, görünüşte ilgisiz görünen iki olgudur. Genellikle, süperiletkenler dış ışığa karşı çok hassas değildir: sadece zayıf bir şekilde etkileşime girebilir ve daha çok ayna görevi görebilirler. Bu çalışma, bunun yerine, radyo ve kızılötesi alanlar arasında yer alan terahertz (THz) frekanslarındaki ışığın süperiletkenlerin özelliklerini optik olarak keşfetmek için kullanılabileceğini göstermektedir.

Araştırmacılar, THz dalgalarına maruz kalan bir 2D dalgalanan yarı iletken katmanın optik ve elektriksel tepkilerini modellediler. Kritik sıcaklığa yaklaşırken, ortaya çıkan Cooper çiftleri, sistem tarafından elektrik iletkenliği ve ışık emiliminde önemli değişikliklere neden olur. Bağlı olmayan elektronlar, hem Cooper çiftleri hem de ışık ile etkileşime giren aracılar olarak işlev görür.

“Geliştirdiğimiz tasarım çok basit. Bu nedenle, keşfimizin birden fazla vaka için geçerli olabileceğine inanıyoruz ”diyor Savenko. “İlgili deneyin yakın gelecekte yapılmasını bekliyoruz. Cooper çiftlerinin yoğunluğuna bağlı olarak ya elektrik akımının modifikasyonunu ya da yansıtılan ya da iletilen ışık spektrumunun değişimini göstermelidir. ”


Kaynak: V. M. Kovalev ve I. G. Savenko, 18 Mayıs 2020, Fiziksel İnceleme Mektupları tarafından “Düşük Boyutlu Süperiletkenlerde Dalgalanmaların Plazma Spektroskopisi Önerisi”.
DOI: 10.1103 / PhysRevLett.124.207002

ZİYARETÇİ YORUMLARI - 0 YORUM

Henüz yorum yapılmamış.