Superconductivitas est phaenomenon physicum quo resistentia electrica materiae ad nihilum decrescit ad certam temperaturam criticam. Theoria Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS) explicatio efficax est, quae superconductivitatem in plurimis materiis describit. Ea demonstrat paria electronica Cooper in crystallino cancello temperatura satis humili formari, et superconductivitatem BCS ex eorum condensatione oriri. Quamquam ipsum graphenum est conductor electricus excellens, superconductivitatem BCS non exhibet propter suppressionem interactionis electron-phonon. Quam ob rem plerique conductores "boni" (ut aurum et cuprum) superconductores "mali" sunt.
Investigatores apud Centrum Physicae Theoreticae Systematum Complexorum (PCS) apud Institutum Scientiae Fundamentalis (IBS, Corea Meridiana) novum mechanismum alternativum ad superconductivitatem in grapheno assequendam rettulerunt. Hoc facinus perfecerunt proponendo systema hybridum ex grapheno et condensato Bose-Einstein bidimensionali (BEC) compositum. Investigatio in ephemeride "2D Materials" divulgata est.
Systema hybridum ex gaso electronico (strato superiore) in grapheno constans, a condensato Bose-Einstein bidimensionali separato, excitonis indirectis (stratis caeruleis et rubris) repraesentato. Electrona et excitones in grapheno vi Coulombiana coniunguntur.
(a) Dependentia temperaturae hiatus supraconductivi in processu bogolon-mediato cum correctione temperaturae (linea interrupta) et sine correctione temperaturae (linea continua). (b) Temperatura critica transitionis supraconductivae pro functione densitatis condensati pro interactionibus bogolon-mediatis cum (linea interrupta rubra) et sine (linea continua nigra) correctione temperaturae. Linea caerulea punctata temperaturam transitionis BKT pro functione densitatis condensati ostendit.
Praeter superconductivitatem, BEC est aliud phaenomenon quod temperaturis humilibus fit. Quintus status materiae est, quem primum Einstein anno 1924 praedicit. Formatio BEC fit cum atomi parvae energiae congregantur et eundem statum energiae ingrediuntur, quod est campus investigationis amplae in physica materiae condensatae. Systema hybridum Bose-Fermi essentialiter interactionem strati electronum cum strato bosonum, ut excitones indirectos, excitones-polarones, et cetera, repraesentat. Interactio inter particulas Bose et Fermi ad varietatem phaenomenorum novorum et fascinantium duxit, quae utriusque partis studium excitaverunt. Prospectus fundamentalis et applicationi accommodatus.
In hoc opere, investigatores novum mechanismum superconductivi in grapheno rettulerunt, qui ex interactione inter electrones et "bogolona" potius quam ex phonona in systemate BCS typico oritur. Bogolona vel quasiparticulae Bogoliubov excitationes in BEC sunt, quae certas proprietates particularum habent. Intra certos limites parametrorum, hic mechanismus permittit temperaturam criticam superconductivam in grapheno usque ad 70 Kelvin attingere. Investigatores etiam novam theoriam BCS microscopicam evolverunt quae specialiter in systematibus in novo grapheno hybrido fundatis intendit. Modellum quod proposuerunt etiam praedicit proprietates superconductivas cum temperatura crescere posse, quod ad dependentiam temperaturae non monotonam hiatus superconductivi ducit.
Praeterea, studia demonstraverunt dispersionem Dirac grapheni in hoc schema bogolon-mediatum conservari. Hoc indicat hunc mechanismum superconducentem electrones cum dispersione relativistica implicare, et hoc phaenomenon in physica materiae condensatae non bene exploratum esse.
Hoc opus aliam viam ad superconductivitatem altae temperaturae consequendam revelat. Simul, proprietatibus condensati moderandis, superconductivitatem grapheni accommodare possumus. Hoc aliam viam ad machinas superconductivas in futuro moderandas ostendit.
Tempus publicationis: XVI Iulii MMXXI 
