Mae astudiaeth newydd o Brifysgol Chicago a Phrifysgol Shanxi wedi darganfod ffordd i efelychu gor -ddargludedd gan ddefnyddio golau laser. Mae uwch -ddargludedd yn digwydd pan fydd dwy ddalen o graphene wedi'u troelli ychydig gan eu bod wedi'u haenu gyda'i gilydd. Gellid defnyddio eu techneg newydd i ddeall ymddygiad deunyddiau yn well a gallai o bosibl agor y ffordd ar gyfer technolegau cwantwm neu electroneg yn y dyfodol. Cyhoeddwyd canlyniadau ymchwil perthnasol yn ddiweddar yn y cyfnodolyn Nature.

Bedair blynedd yn ôl, gwnaeth ymchwilwyr yn MIT ddarganfyddiad syfrdanol: Os yw cynfasau rheolaidd o atomau carbon yn cael eu troelli wrth iddynt gael eu pentyrru, gellir eu trawsnewid yn uwch -ddargludyddion. Mae gan ddeunyddiau prin fel "uwch -ddargludyddion" y gallu unigryw i drosglwyddo egni yn ddi -ffael. Mae uwch -ddargludyddion hefyd yn sail i ddelweddu cyseiniant magnetig cyfredol, felly gall gwyddonwyr a pheirianwyr ddod o hyd i lawer o ddefnyddiau ar eu cyfer. Fodd bynnag, mae ganddynt sawl anfantais, megis angen oeri islaw sero absoliwt i weithredu'n iawn. Mae'r ymchwilwyr yn credu, os ydynt yn deall y ffiseg a'r effeithiau yn llawn, y gallant ddatblygu uwch -ddargludyddion newydd ac agor amrywiol bosibiliadau technolegol. Mae labordy Chin a Grŵp Ymchwil Prifysgol Shanxi wedi dyfeisio ffyrdd o'r blaen i efelychu deunyddiau cwantwm cymhleth gan ddefnyddio atomau a laserau wedi'u hoeri i'w gwneud yn haws eu dadansoddi. Yn y cyfamser, maen nhw'n gobeithio gwneud yr un peth â system bilayer dirdro. Felly, datblygodd y tîm ymchwil a gwyddonwyr o Brifysgol Shanxi ddull newydd i "efelychu" y dellt troellog hyn. Ar ôl oeri'r atomau, fe wnaethant ddefnyddio laser i drefnu'r atomau rubidium yn ddwy dellt, wedi'u pentyrru ar ben ei gilydd. Yna defnyddiodd y gwyddonwyr ficrodonnau i hwyluso'r rhyngweithio rhwng y ddwy ddellt. Mae'n ymddangos bod y ddau yn cydweithio'n dda. Gall gronynnau symud trwy'r deunydd heb gael eu arafu gan ffrithiant, diolch i ffenomen o'r enw "superfluidity," sy'n debyg i or -ddargludedd. Roedd gallu'r system i newid cyfeiriadedd troelli dau ddellt yn caniatáu i'r ymchwilwyr ganfod math newydd o superfluid mewn atomau. Canfu'r ymchwilwyr y gallent diwnio cryfder rhyngweithiad y ddwy ddellt trwy amrywio dwyster y microdonnau, a gallent gylchdroi'r ddwy ddellt gyda laser heb lawer o ymdrech - gan ei gwneud yn system hynod hyblyg. Er enghraifft, os yw ymchwilydd eisiau archwilio y tu hwnt i ddau i dair neu hyd yn oed bedair haen, mae'r setup a ddisgrifir uchod yn ei gwneud hi'n hawdd gwneud hynny. Bob tro mae rhywun yn darganfod uwch -ddargludydd newydd, mae'r byd ffiseg yn edrych i fyny gydag edmygedd. Ond y tro hwn mae'r canlyniad yn arbennig o gyffrous oherwydd ei fod yn seiliedig ar ddeunydd mor syml a chyffredin â graphene.