K₃C₆₀’nin ışığa bağımlı süperiletkenliğini arttırmaya yönelik bir strateji

Süperiletkenlik, bazı malzemelerin doğrudan elektrik akımını (DC) neredeyse hiç direnç olmadan iletme yeteneğidir. Bu özellik son derece aranan bir özelliktir ve çeşitli elektronik ve güç cihazlarının performansını artırabildiğinden çeşitli teknolojik uygulamalar için uygundur.

Son yıllarda yoğun madde fizikçileri ve malzeme bilimcileri, belirli malzemelerin süperiletkenliğini arttırmaya yönelik stratejiler belirlemeye çalıştılar. Buna Madde K da dahildir₃C₆₀Organik bir süper iletken olan orta kızılötesi ışık darbeleri uygulandığında sıfır dirençle karakterize edilen bir aşamaya girdiği bulundu.

Max Planck Maddenin Yapısı ve Dinamiği Enstitüsü, Parma Araştırmaları Üniversitesi ve Oxford Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, K.’nin ışık kaynaklı süperiletkenliğini geliştirmek için bir strateji belirlediler.₃C₆₀. Bu strateji, aşağıda açıklanan Doğa fiziğiŞu ana kadar elde edilen sonuçlar oldukça umut verici; bu süperiletken malzemenin ışığa duyarlılığı iki kat arttı.

Araştırmayı yürüten araştırmacılardan biri olan Andrea Cavalieri, Phys.org’a şöyle konuştu: “Neredeyse on yıldır, Tc’nin üzerindeki bir çekirdek sıcaklıktaki denge durumundan başlayarak süperiletkenliği artırmak için ışık kullanma olasılığını araştırıyoruz.” “Bunun işe yaradığını gösterdik Bazı kobralardaiçinde Tuzlar belirli bir yükü taşır Ve K’da₃C₆₀“.

“Bu yazıda K geninin arkasındaki mekanizmayı keşfettik₃C₆₀ “10 Hz’e kadar frekansla, daha önce kullanılandan daha ayarlanabilir özel bir optik kaynak kullanılarak optik olarak uyarılmış süperiletkenlik.”

Cavalieri ve araştırma ekibi K süperiletkenliğini araştırıyordu₃C₆₀ Birkaç yıldır. Önceki deneylerinde, bu malzemenin süperiletken fazını 80 ila 165 MeV (20-40 Hz) arasındaki uyarılma foton enerjileriyle elde etmeyi başardılar.

Yeni çalışmalarında, daha önce erişilemeyen bir strateji kullanarak, 24 ila 80 MeV (6-20 Hz) arasındaki düşük enerjilerdeki maddedeki uyarımı keşfetmeye koyuldular. Araştırmacılar bunu, iki farklı faz kilitli optik parametrik genliğin yakın kızılötesi sinyal ışınlarını birleştirerek dar bant genişlikli darbeler üreten bir terahertz kaynağı kullanarak başardılar.

Cavalieri, “Temel fizik henüz net değil, ancak deney, rezonans frekanslarında doğrudan büyük bir amplifikasyona yönlendirilen seçilmiş moleküler titreşimleri hedefliyor.” dedi. “Sürülen titreşimler elektronik durumları eşleştiriyor ve süperiletkenliğe yol açan bağlanma ve yapışmayı teşvik ediyor gibi görünüyor. Mevcut makale, bu etkinin, belirli bir moleküler titreşimin bulunduğu 10 terahertz’de özellikle iyi çalıştığını gösteriyor.”

Cavalieri ve işbirlikçilerinin son çalışmaları, K’de foto-kaynaklı süperiletkenliği destekleyen potansiyel mekanizmalara yeni bir ışık tutuyor.₃C₆₀ Ve belki başka süper iletkenler. Buna ek olarak, foto kaynaklı süperiletkenliğin daha uzun sürelere yayılmasına yardımcı olabilecek ve ışık tabanlı kuantum teknolojilerinin gelişimi için ilginç çıkarımlara sahip olabilecek bir strateji sunuyor.

Cavalieri, “Oda sıcaklığında 10 nanosaniyelik uzun süreli bir süperiletkenlik durumu elde ettik” diye ekledi. “Prensip olarak bu, ışıkla çalışan gelecekteki kuantum cihazlarda kullanılabilir. Bu geçici durumun özelliklerini, özellikle de manyetik özellikleri incelemek istiyoruz ve ışıkla indüklenen fazın özelliklerini denge özellikleriyle karşılaştırmaya çalışacağız. SC.”