Chicago Üniversitesi ve Shanxi Üniversitesi'nden yeni bir çalışma, lazer ışığı kullanarak süperiletkenliği simüle etmenin bir yolunu keşfetti. Süperiletkenlik, iki grafen tabakasının birlikte katmanlanırken hafifçe bükülmesiyle ortaya çıkar. Yeni teknikleri, malzemelerin davranışını daha iyi anlamak için kullanılabilir ve potansiyel olarak gelecekteki kuantum teknolojilerinin veya elektroniklerin önünü açabilir. İlgili araştırma sonuçları yakın zamanda Nature dergisinde yayınlandı.

Dört yıl önce MIT'deki araştırmacılar şaşırtıcı bir keşifte bulundu: Düzenli karbon atomu tabakaları istiflenirken bükülürse süper iletkenlere dönüştürülebilirler. "Süper iletkenler" gibi nadir malzemeler, enerjiyi kusursuz bir şekilde iletme konusunda eşsiz bir yeteneğe sahiptir. Süperiletkenler aynı zamanda mevcut manyetik rezonans görüntülemenin de temelini oluşturur, dolayısıyla bilim adamları ve mühendisler onlar için birçok kullanım alanı bulabilirler. Ancak düzgün çalışabilmeleri için mutlak sıfırın altında soğutma gerektirmesi gibi bazı dezavantajları vardır. Araştırmacılar, fiziği ve etkileri tam olarak anlarlarsa yeni süper iletkenler geliştirebileceklerine ve çeşitli teknolojik olasılıkların önünü açabileceklerine inanıyorlar. Chin'in laboratuvarı ve Shanxi Üniversitesi araştırma grubu, daha önce karmaşık kuantum malzemelerinin analiz edilmesini kolaylaştırmak için soğutulmuş atomlar ve lazerler kullanarak çoğaltmanın yollarını icat etmişti. Bu arada aynı şeyi bükülmüş çift katmanlı sistemle yapmayı umuyorlar. Bu nedenle, Shanxi Üniversitesi'nden araştırma ekibi ve bilim adamları, bu bükülmüş kafesleri "simüle etmek" için yeni bir yöntem geliştirdiler. Atomları soğuttuktan sonra, rubidyum atomlarını üst üste istiflenmiş iki kafes halinde düzenlemek için bir lazer kullandılar. Bilim adamları daha sonra iki kafes arasındaki etkileşimi kolaylaştırmak için mikrodalgaları kullandılar. İkisinin birlikte iyi çalıştığı ortaya çıktı. Süperiletkenliğe benzeyen ve "süperakışkanlık" olarak bilinen bir olgu sayesinde parçacıklar, sürtünme nedeniyle yavaşlamadan malzeme içinde hareket edebilir. Sistemin iki kafesin bükülme yönünü değiştirme yeteneği, araştırmacıların atomlarda yeni bir tür süperakışkan tespit etmesine olanak sağladı. Araştırmacılar, mikrodalgaların yoğunluğunu değiştirerek iki kafesin etkileşiminin gücünü ayarlayabildiklerini ve iki kafesi çok fazla çaba harcamadan bir lazerle döndürebildiklerini, bunun da sistemi dikkate değer derecede esnek bir sistem haline getirdiklerini buldular. Örneğin, bir araştırmacı iki, üç, hatta dört katmanın ötesini keşfetmek isterse, yukarıda açıklanan kurulum bunu yapmayı kolaylaştırır. Ne zaman biri yeni bir süperiletken keşfetse fizik dünyası hayranlıkla bakar. Ancak bu kez sonuç özellikle heyecan verici çünkü grafen gibi basit ve yaygın bir malzemeye dayanıyor.