กราฟีนสามารถทำให้เป็นตัวนำยิ่งยวดได้โดยการวางไว้ข้าง ซึ่งเป็นรูปแบบของสสารที่อะตอมทั้งหมดอยู่ในสถานะควอนตัมเดียวกัน ตามทฤษฎีที่ค้นพบ ตัวนำยิ่งยวดชนิดใหม่นี้เกิดจากการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างอิเล็กตรอนในกราฟีนและอนุภาคควอซิพีนที่เรียกว่า “โบโกลอน” ในคอนเดนเสท หากแสดงให้เห็นในการทดลอง งานนี้จะทำให้สามารถพัฒนาอุปกรณ์ตัวนำยิ่งยวดแบบไฮบริดชนิดใหม่ๆ
สำหรับแอปพลิเคชัน
ในการตรวจจับควอนตัมและคอมพิวเตอร์ควอนตัมสภาพตัวนำยิ่งยวดทั่วไปเกิดขึ้นเมื่อโฟนัน ซึ่งเป็นอนุภาคควอซิพเทอรานซ์ที่เกิดจากการสั่นสะเทือนในตาข่ายคริสตัลของวัสดุ ทำให้อิเล็กตรอนในวัสดุจับคู่กันแม้จะมีแรงผลักแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งกันและกัน หากวัสดุถูกทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิที่ต่ำพอ
อิเล็กตรอนคู่เหล่านี้ (เรียกว่าคู่คูเปอร์) สามารถเดินทางผ่านมันได้โดยไม่มีแรงต้านทานใดๆ ก่อตัวขึ้นเมื่อโบซอนหรืออนุภาคที่มีการหมุนควอนตัมเป็นจำนวนเต็ม ถูกทำให้เย็นลงจนกระทั่งทั้งหมดอยู่ในสถานะควอนตัมเดียวกัน ภายใน “สถานะที่ห้าของสสาร” แบบพิเศษนี้ สามารถพัฒนาได้ เหล่านี้ได้รับการตั้งชื่อ
ตามนักฟิสิกส์ชาวรัสเซีย ซึ่งเป็นคนแรกที่ให้คำอธิบายทางทฤษฎีเกี่ยวกับพวกมัน เหล่านี้มักรู้จักกันในชื่อ ซึ่งเป็นผู้นำการวิจัยที่สถาบันวิทยาศาสตร์พื้นฐาน (IBS)ในเกาหลี อธิบายว่าโบโกลอนมีความคล้ายคลึงกับโฟนันในแง่ที่ว่าพวกมันยังทำหน้าที่เป็นสื่อกลางในการดึงดูดอิเล็กตรอน-อิเล็กตรอน
ตัวนำที่ดี ตัวนำยิ่งยวดที่ไม่ดี กราฟีน ตาข่ายคล้ายรังผึ้งของคาร์บอนที่มีความหนาเพียงหนึ่งอะตอม – มีคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ที่เป็นเอกลักษณ์หลายอย่าง ส่วนใหญ่เกิดจากความจริงที่ว่ามันเป็นโลหะกึ่งโลหะที่ไม่มีช่องว่างพลังงานระหว่างวาเลนซ์และแถบการนำไฟฟ้า ในบริเวณที่แถบทั้งสองนี้มาบรรจบกัน
(เรียกว่าจุดไดแรค) ความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานและโมเมนตัมของตัวพาประจุ (อิเล็กตรอนและโฮล) ในกราฟีนอธิบายได้ด้วยสมการไดแรค แทนที่จะเป็นสมการชโรดิงเงอร์มาตรฐานตามที่เป็นอยู่ สำหรับวัสดุผลึกส่วนใหญ่ การปรากฏตัวของโครงสร้างแถบที่ผิดปกติเหล่านี้ (รู้จักกันในชื่อ Dirac cones)
ช่วยให้ตัวพา
ประจุในกราฟีนทำงานเหมือนอนุภาคไร้มวล ความไร้มวลที่มีประสิทธิภาพนี้ทำให้อิเล็กตรอนในกราฟีนเคลื่อนที่ได้สูง หมายความว่าวัสดุนี้เป็นตัวนำที่ดีมาก อย่างไรก็ตาม มันเป็นเพียงตัวนำยิ่งยวดที่อ่อนแอเนื่องจากความหนาแน่นของสถานะอิเล็กทรอนิกส์ใกล้กับจุด Dirac นั้นมีขนาดเล็ก
และเพื่อนร่วมงานของเขาได้ค้นพบวิธีที่จะทำให้กราฟีนสามารถทำลายกฎนี้ได้ ในการคำนวณของพวกเขา พวกเขาแสดงให้เห็นว่าหากวางกราฟีนในบริเวณใกล้เคียงกับ BEC ปฏิกิริยาระหว่างโบโกลอนเดี่ยวกับอิเล็กตรอน (ซึ่งมีครึ่งจำนวนเต็มควอนตัมสปิน และดังนั้นจึงเป็นเฟอร์มิออนแทนที่จะเป็นโบซอน)
จะค่อนข้างอ่อนแอ อย่างไรก็ตาม สถานการณ์เปลี่ยนไปเมื่อคู่ของโบโกลอนเข้ามาเกี่ยวข้อง “ในกรณีนี้ เราสามารถบรรลุตัวนำยิ่งยวดที่แข็งแกร่งและอุณหภูมิสูงได้”ซึ่งหมายความว่ากราฟีนต้องถูกทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิที่ต่ำมากก่อนที่จะกลายเป็นตัวนำยิ่งยวด ซึ่งเป็นไปตามกฎที่ว่าตัวนำที่ “ดี”
ในกรณีทั้งหมดเหล่านี้ การโต้ตอบแบบไม่เชิงเส้นจะจับคู่ปั๊มและลำแสงโพรบ กล่าวคือ การเปิดหรือปิดปั๊มเลเซอร์จะเปลี่ยนความเข้มของโพรบ ตัวอย่างเช่น เมื่อเปิดลำแสงปั๊มในการทดลอง ESA ความเข้มของโพรบจะลดลงหลังจากผ่านตัวอย่าง เนื่องจากโมเลกุลจะดูดซับโฟตอนหนึ่งจากลำแสงทั้งสอง
ในทางตรงกันข้าม ในการทดลอง SE ความเข้มของลำแสงโพรบจะเพิ่มขึ้นเมื่อมีการสร้างโฟตอนพิเศษของโพรบ และหากมีการเปิดและปิดลำแสงปั๊มตกกระทบเป็นระยะ เราสามารถใช้เครื่องขยายสัญญาณล็อคอินเพื่อวัดค่าความแปรผันที่เกิดขึ้นในลำแสงโพรบ (ไม่ว่าจะจากรังสีที่ส่งหรือรังสีที่กระเจิงกลับ)
ในทุกกรณี การกระตุ้นที่แปลเป็นภาษาท้องถิ่นนี้สามารถใช้เพื่อสร้างภาพการกระจายตัวของโมเลกุลแบบ 3 มิติโดยการสแกนลำแสงผ่านตัวอย่าง อย่างไรก็ตาม สามารถรับรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับโมเลกุลได้โดยการแนะนำการหน่วงเวลาระหว่างพัลส์ปั๊มและโพรบ เนื่องจากเมื่อพัลส์ปั๊มกระตุ้นโมเลกุล
ประชากร
ในสถานะใดสถานะหนึ่งสามารถผ่อนคลายกลับสู่สถานะพื้นโดยมีค่าคงที่เวลาหนึ่ง ขึ้นอยู่กับลักษณะของโมเลกุล ดังนั้นโดยการเปิดพัลส์ของโพรบในช่วงเวลาหนึ่งหลังจากพัลส์ปั๊ม เราสามารถระบุได้ว่าโมเลกุลในสถานะพื้นหรือโมเลกุลที่ตื่นเต้นนั้นสลายตัวเร็วเพียงใด จึงให้เบาะแสเกี่ยวกับองค์ประกอบ
และโครงสร้างของโมเลกุลสู่โลกแห่งศิลปะนักสเปกโตรสโกปีแบบเลเซอร์ใช้เทคนิคการมอดูเลตแบบปั๊ม-โพรบดังกล่าวมานานหลายทศวรรษ แต่เพิ่งเกิดขึ้นไม่นานนี้เอง ต้องขอบคุณการพัฒนาแหล่งที่มาของสีสองสีที่มีความเสถียรสูงและเร็วเป็นพิเศษ จึงมีการนำวิธีการเหล่านี้มาใช้ในการถ่ายภาพตัวอย่าง
ทางชีววิทยา ในปี 2550 กลุ่มของเราที่ Duke เป็นกลุ่มแรกที่ใช้เทคนิคนี้ในการถ่ายภาพเม็ดสีเมลานินในผิวหนัง เมลานินมีไว้เพื่อปกป้องผิวจากการทำลายของแสงแดด แต่ในมะเร็งผิวหนังชนิดเมลาโนมา ซึ่งเป็นมะเร็งผิวหนังรูปแบบที่ลุกลามอย่างมาก เม็ดสีนี้มีส่วนในการเพิ่มจำนวนเซลล์ที่ไม่สามารถควบคุมได้
ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา ทีมงาน Duke ได้แสดงให้เห็นว่ากล้องจุลทรรศน์โพรบแบบปั๊มสามารถให้ข้อมูลทางจุลทรรศน์ที่มีค่าเกี่ยวกับการพัฒนาและการแพร่กระจายของโรคนี้ (รวมถึงโลหะ เช่น ทองและทองแดง รวมทั้งกราฟีน) ทำให้ตัวนำยิ่งยวด “ไม่ดี” ระบบของกลุ่มปารีส พวกมันคือความหนาของสิ่งกีดขวาง
และความเร็วของวอล์คเกอร์ ( ในปีต่อมา ได้ค้นพบความคล้ายคลึงกันระหว่างคนเดินกับกลศาสตร์ควอนตัม เมื่อวางอ่างระบบสั่นไว้บนแท่นหมุน พวกเขาพบว่าหลังจากนั้นไม่นานนักเดินก็เริ่มโคจรรอบศูนย์กลางของอ่าง และในรัศมีที่กำหนดเท่านั้น ปรากฎว่าโมเมนตัมเชิงมุมของผู้เดินถูกหาปริมาณ เช่นเดียวกับโมเมนตัมเชิงมุมที่ถูกหาปริมาณสำหรับอนุภาคมีประจุที่โคจรในสนามแม่เหล็ก
Credit : ฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ / สล็อตแตกง่าย
