Mae astudiaeth newydd gan Brifysgol Chicago a Phrifysgol Shanxi wedi darganfod ffordd i efelychu uwch-ddargludedd gan ddefnyddio golau laser. Mae uwchddargludedd yn digwydd pan fydd dwy ddalen o graphene wedi'u troelli ychydig wrth iddynt gael eu 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 caiff dalennau rheolaidd o atomau carbon eu troelli wrth iddynt gael eu pentyrru, gellir eu trawsnewid yn uwchddargludyddion. Mae gan ddeunyddiau prin fel "superconductors" y gallu unigryw i drosglwyddo ynni'n 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 nifer o anfanteision, megis ei gwneud yn ofynnol oeri o dan 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 posibiliadau technolegol amrywiol. Yn y gorffennol mae labordy Chin a grŵp ymchwil Prifysgol Shanxi wedi dyfeisio ffyrdd o atgynhyrchu deunyddiau cwantwm cymhleth gan ddefnyddio atomau wedi'u hoeri a laserau i'w gwneud yn haws i'w dadansoddi. Yn y cyfamser, maen nhw'n gobeithio gwneud yr un peth gyda system haen ddeuol droellog. Felly, datblygodd y tîm ymchwil a gwyddonwyr o Brifysgol Shanxi ddull newydd i "efelychu" y delltiau dirdro hyn. Ar ôl oeri'r atomau, fe wnaethon nhw ddefnyddio laser i drefnu'r atomau rwbidiwm yn ddwy dellt, wedi'u pentyrru ar ben ei gilydd. Yna defnyddiodd y gwyddonwyr ficrodonnau i hwyluso'r rhyngweithio rhwng y ddwy dellt. Mae'n ymddangos bod y ddau yn gweithio'n dda gyda'i gilydd. Gall gronynnau symud drwy'r deunydd heb gael eu arafu gan ffrithiant, diolch i ffenomen a elwir yn "superfluidity", sy'n debyg i uwch-ddargludedd. Roedd gallu'r system i newid cyfeiriadedd twist dwy dellt yn galluogi'r ymchwilwyr i ganfod math newydd o hylif uwch mewn atomau. Canfu'r ymchwilwyr y gallent diwnio cryfder rhyngweithio'r ddwy dellt trwy amrywio dwyster y microdonau, a gallent gylchdroi'r ddwy dellt gyda laser heb lawer o ymdrech - gan ei gwneud yn system hynod hyblyg. Er enghraifft, os yw ymchwilydd eisiau archwilio y tu hwnt i ddwy i dair neu hyd yn oed bedair haen, mae'r gosodiad a ddisgrifir uchod yn ei gwneud hi'n hawdd gwneud hynny. Bob tro mae rhywun yn darganfod uwch-ddargludydd newydd, mae 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.