İnqrid Fadelli , Phys.org tərəfindən

redaktə edən: Gaby Clark , rəy verən: Robert Egan

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

İki tərkib hissəsi olan muar qəfəsinin müdaxiləsi nəticəsində yaranan supermuar qəfəsini təsvir edən şəkil. Quruluşdakı elektronlar, onların elektron davranışına və daşıma xüsusiyyətlərinə nəzərəçarpacaq dərəcədə modulyasiyaedici təsir göstərən bu ortaya çıxan supermuar potensialına məruz qalırlar. Müəllif: Zekang Zhou.

Bir-birinə nisbətən kiçik bir burulma bucağı ilə üst-üstə düşən iki və ya daha çox qrafen təbəqəsi, sözdə muar qəfəsi əmələ gətirir. Bu xarakterik nümunə, materialların içərisində elektronların hərəkətinə təsir göstərir və bu da superkeçiricilik kimi güclü korrelyasiya vəziyyətlərinə səbəb ola bilər.

Lozanna Federal Politexnik Məktəbi, Berlin Azad Universiteti və digər institutların tədqiqatçıları bu yaxınlarda bir neçə muar naxışının üst-üstə düşdüyü pozulmuş simmetriyaya malik bükülmüş üçqatlı qrafen strukturu olan supermuar qəfəsində güclü bir ifrat keçiricilik aşkar etdilər. Onların ” Nature Physics” jurnalında dərc olunmuş məqaləsi müxtəlif tətbiqlər üçün kvant materiallarının dizaynı üçün yeni imkanlar aça bilər.

Məqalənin baş müəllifi Mitali Banerjee Phys.org-a bildirib ki, “İki fərqli bucaq bucağı olan bükülmüş üçqatlı qrafen cihazı hazırlamaq bizim ilkin məqsədimiz deyildi. Bunun əvəzinə, iki bucaq bucağının böyüklüyü eyni olan bir cihaz (sehrli bucaqlı bükülmüş üçqatlı) hazırlamağı hədəflədik. Lakin ölçmələrimiz zamanı tələbəm Zekanq Çjou bu cihazın faz diaqramının sehrli bucaqlı bükülmüş üçqatlı qrafen cihazından əsaslı şəkildə fərqləndiyini aşkar etdi.”

Çjou tərəfindən qeydə alınan siqnallar elektrik yerdəyişmə sahəsinə nisbətən asimmetriya nümayiş etdirdi . Bu, mahiyyət etibarilə o deməkdir ki, tədqiqatçılar elektrik sahəsini bir istiqamətdə və əks istiqamətdə tətbiq etdikdə, inkişaf etdirdikləri sehrli bucaqlı bükülmüş üçqatlı sistem fərqli davranırdı.

Onlar bu effektin materialın bir çox fərqli bölgələrində müqavimət vəziyyətinin yaranmasına səbəb olduğunu aşkar etdilər. Komanda, materialın müxtəlif maraqlı vəziyyətlər və keçidlər nümayiş etdirdiyini və bunları daha da araşdırmağa başladığını müəyyən etdi.

Banerjee dedi: ” Zəngin faza diaqramı bizi bu sistemi davam etdirməyə ilhamlandırdı. Layihə əvvəlcə gözləmədiyimiz bir istiqamətdə inkişaf etdi. Nəticədə, supermühərrik sərbəstlik dərəcəsinin qrafen əsaslı sistemlərdə yeni kvant fazalarını layihələndirmək və araşdırmaq üçün güclü yeni bir yol təqdim etdiyini ortaya qoydu.”

Bükülmüş üçqatlı qrafenin superkeçiriciliyinin araşdırılması

Banerjee, Zhou və həmkarları tərəfindən aparılan son tədqiqatın əsas məqsədi, pozulmuş güzgü simmetriyasına malik bükülmüş üçqatlı qrafen sistemində güclü superkeçiriciliyin yarana biləcəyini müəyyən etmək idi. Bunu etmək üçün tədqiqatçılar əvvəlcə hazırladıqları cihazda bir sıra aşağı temperaturlu elektrik daşınması ölçmələrini topladılar.Güzgü simmetriyası qırılmış TTG. Kredit: Təbiət Fizikası (2026). DOI: 10.1038/s41567-025-03131-0

Banerjee izah etdi: “Əvvəlcə iki əsas parametri diqqətlə tənzimləyərkən onun elektrik müqavimətini ölçdük: daşıyıcı sıxlığı (qapı gərginliyi tətbiq etməklə) və yerdəyişmə sahəsi (həm üst, həm də arxa qapıları tənzimləyərək təbəqələr arasında elektrik sahəsi tətbiq etməklə)”. “Bu, bizə sistemin tam faz diaqramını xəritələşdirməyə imkan verdi.”

Superkeçiriciliyə keçid elektrik müqavimətinin kəskin şəkildə azalması ilə xarakterizə olunur və demək olar ki, sıfıra enir. Tədqiqatçılar ölçmələrini topladıqda cihazlarında bu sıfıra yaxın müqaviməti müşahidə etdilər ki, bu da superkeçirici vəziyyətlərin yaranmasına işarə edirdi.

Banerjee dedi: “Bu sıfır müqavimət vəziyyətinin superkeçiriciliyə uyğun olduğunu yoxlamaq üçün standart xarakteristik ölçmələr apardıq”.

“Temperaturdan asılı ölçmələr göstərdi ki, temperatur artdıqca ifratkeçirici (sıfır müqavimət) vəziyyət tədricən basılır. Bundan əlavə, güclü qeyri-xətti nəqliyyat davranışı müşahidə etdik: sistem kritik DC cərəyanının üzərindəki ifratkeçirici vəziyyətdən normal vəziyyətə keçir və onun dəyəri də müstəvidən kənar maqnit sahəsi tərəfindən basılır.”

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

Simmetriya pozulmuş fazalarla güclü superkeçiricilik

Tədqiqatçıların ölçmələri nəticədə göstərdi ki, cihazlarındakı ifratkeçirici vəziyyətlər maqnit sahələri tərəfindən unikal bir şəkildə basdırılıb. Onların cihazı güzgü simmetriyasını qorumur, çünki fərqli təbəqələri arasındakı iki burulma bucağı fərqlidir, lakin güclü ifratkeçiricilik nümayiş etdirir.

Banerjee bildirib ki, “Sistemin davranışını aydınlaşdırmaq üçün əlavə eksperimental xarakteristikalar apardıq və Brown-Zak rəqsləri vasitəsilə supermühərrik qəfəsinin mövcudluğunu müəyyən etdik. Brown-Zak rəqsləri, elektronların maqnit sahəsi altında bir materialdan keçərkən və təkrarlanan qəfəs nümunəsi ilə sinxronizasiya edildikdə ortaya çıxan elektrik müqavimətindəki təkrarlanan nümunələrdir. Bu sinxronizasiya baş verdikdə, müqavimət müntəzəm olaraq rəqs edir.”

Banerjee və həmkarları tərəfindən müşahidə edilən rəqslər, sistemlərindəki elektronların daha böyük dövri strukturdan təsirləndiyini göstərir. Bu, nəticədə qrafen təbəqələrinin sözdə supermühərrik qəfəs əmələ gətirdiyini təsdiqlədi.

Banerjee bildirib ki, “Bu simmetriyanın pozulmasına baxmayaraq, biz yenə də aydın kritik temperaturlara və kritik maqnit sahələrinə malik güclü ifratkeçirici bölgələri müşahidə etdik. Bu, güzgü simmetriyası olmayan bükülmüş üçqatlı qrafendə güclü ifratkeçiriciliyin davam etdiyini və hətta modulyasiya edilə biləcəyini göstərdi. Bu işə görə təşəkkür bu məqalənin ilk müəllifi Zekanq Çjouya məxsusdur, o, cihazı çox diqqətlə xarakterizə etmiş və bütün fərqli xüsusiyyətləri görmüşdür.”

Kvant materiallarının dizaynı haqqında məlumatlandırma

Son on il ərzində bükülmüş qrafen sistemləri və materiallara əsaslanan bükülmüş sistemlər kvant fazalarının öyrənilməsi və reallaşdırılması üçün perspektivli platformalar kimi ortaya çıxmışdır. Bu son tədqiqat göstərir ki, supermühərrik qəfəsləri, xüsusən də əlavə naxış təbəqəsinə malik bükülmüş qrafen sistemi daha mürəkkəb kvant fazaları diapazonunu nümayiş etdirə bilər.

Banerjee bildirib ki, “Bükülmüş sistemlərdə çoxsaylı kvant fazaları, o cümlədən superkeçiricilik, (fraksiyalı) kvant anomal Hall effekti və digərləri müşahidə olunub”.

“Tapıntılarımız göstərir ki, bükülmüş çoxqatlı sistemlərdə fərqli xara qəfəsləri arasındakı interferensiya yeni bir sərbəstlik dərəcəsi təşkil edir. Bu sərbəstlik dərəcəsi yalnız orijinal xara qəfəslərinə xas olan kvant fazalarının daha dərindən başa düşülməsini asanlaşdırmır, həm də xara qəfəslərinin mövcud kvant fazalarından istifadə etməklə yeni kvant vəziyyətlərinin dizaynını və reallaşdırılmasını təmin edir.”

Bu yaxınlarda aparılan tədqiqat tezliklə tamamilə yeni elektron xüsusiyyətlərə malik materialların və cihazların dizaynına təsir göstərə bilər. Bu sistemlər kvant cihazlarının və digər qabaqcıl texnologiyaların inkişafı üçün perspektivli ola bilər.

Banerjee və həmkarları hazırda supermüasir qəfəslərlə yanaşı, muar kvazikristallarının da əmələ gəldiyi sistemlərə yönəlmiş əlavə tədqiqatlar planlaşdırırlar. Xüsusilə, onlar bu çoxölçülü parametr fəzasında supermüasir qəfəsi sabitləşdirmək üçün tələb olunan dəqiq şərtləri aşkar etməyə çalışacaqlar.

Banerci əlavə edib ki, “Növbəti tədqiqatlarımız həmçinin hazırladığımız sistemdə superkeçiriciliyin mikroskopik mənşəyini araşdıracaq. Sistem, bükülmüş ikiqatlı qrafenin (TBG) superqatlı potensialla modulyasiya edilmiş monoqatlı qrafenlə birləşməsi ilə oxşar davranış nümayiş etdirir; lakin, bu strukturdakı TBG komponenti sehrli bucaqdan çox uzaqdır. Əsas açıq sual budur ki, niyə bu şərtlər altında güclü superkeçiricilik hələ də müşahidə olunur.”

Müəllifimiz İnqrid Fadelli tərəfindən sizin üçün yazılmış, Qeb Klark tərəfindən redaktə edilmiş və Robert İqan tərəfindən faktlar yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Əgər bu reportaj sizin üçün vacibdirsə, xahiş edirik ianə etməyi (xüsusilə aylıq) nəzərdən keçirin. Təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Nəşr detalları

Zekang Zhou və digərləri, Supermure qəfəsində güclü korrelyasiyalar və superkeçiricilik, Təbiət Fizikası (2026). DOI: 10.1038/s41567-025-03131-0 . ArXiv -də : DOI: 10.48550/arxiv.2509.24670

Jurnal məlumatları: Təbiət Fizikası , arXiv  

Əsas anlayışlar

Faza keçidləriSuperkeçiricilikGüclü korrelyasiyalı sistemlərSuperkeçiricilərKvant rəqs üsullarıKondensasiya olunmuş maddədə simmetriyalar

© 2026 Science X Network