اكتشفت دراسة جديدة من جامعة شيكاغو وجامعة شانشي وسيلة لمحاكاة الموصلية الفائقة باستخدام ضوء الليزر. تحدث الموصلية الفائقة عندما تكون صفحتين من الجرافين ملتوية قليلاً لأنها تُطبق معًا. يمكن استخدام أسلوبهم الجديد لفهم سلوك المواد بشكل أفضل ويمكن أن يفتح الطريق لتقنيات أو إلكترونيات الكم المستقبلية. تم نشر نتائج البحوث ذات الصلة مؤخرًا في مجلة Nature.

قبل أربع سنوات ، قام الباحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا باكتشاف مذهل: إذا كانت أوراق عادية من ذرات الكربون ملتوية عند تكديسها ، فيمكن تحويلها إلى موصلات فائقة. المواد النادرة مثل "الموصلات الفائقة" لديها القدرة الفريدة على نقل الطاقة بلا عيب. الموصلات الفائقة هي أيضًا أساس التصوير بالرنين المغناطيسي الحالي ، بحيث يمكن للعلماء والمهندسين العثور على العديد من الاستخدامات لهم. ومع ذلك ، لديهم العديد من العيوب ، مثل طلب التبريد أقل من الصفر المطلق للعمل بشكل صحيح. يعتقد الباحثون أنه إذا فهموا تمامًا الفيزياء والآثار ، فيمكنهم تطوير موصلات فائقة جديدة وفتح إمكانيات تكنولوجية مختلفة. ابتكرت شركة Chin's Lab ومجموعة أبحاث جامعة شانشي سابقًا طرقًا لتكرار المواد الكمومية المعقدة باستخدام الذرات المبردة والليزر لتسهيل التحليل. في غضون ذلك ، يأملون في فعل الشيء نفسه مع نظام طبقة ثنائية ملتوية. لذلك ، طور فريق البحث والعلماء من جامعة شانشي طريقة جديدة "لمحاكاة" هذه الشبكات الملتوية. بعد تبريد الذرات ، استخدموا ليزر لترتيب ذرات Rubidium إلى شبكتين ، مكدسة فوق بعضها البعض. ثم استخدم العلماء الموجات الصغرية لتسهيل التفاعل بين الشبكات. اتضح أن الاثنين يعملان بشكل جيد معًا. يمكن أن تتحرك الجسيمات عبر المادة دون تباطؤها عن طريق الاحتكاك ، وذلك بفضل ظاهرة تعرف باسم "الفقرة الفائقة" ، والتي تشبه الموصلية الفائقة. سمحت قدرة النظام على تغيير الاتجاه الملتوي لشبكتين للباحثين للكشف عن نوع جديد من الذروة الفائقة في الذرات. وجد الباحثون أنه يمكنهم ضبط قوة تفاعل الشبكات من خلال تغيير شدة الموجات الدقيقة ، ويمكنهم تدوير الشبكات بالليزر دون جهد كبير - مما يجعله نظامًا مرنًا بشكل ملحوظ. على سبيل المثال ، إذا أراد الباحث استكشاف ما يتجاوز طبقتين إلى ثلاث أو حتى أربع طبقات ، فإن الإعداد الموضح أعلاه يجعل من السهل القيام بذلك. في كل مرة يكتشف شخص ما موصلًا فائقًا جديدًا ، يبحث عالم الفيزياء بإعجاب. ولكن هذه المرة تكون النتيجة مثيرة بشكل خاص لأنها تستند إلى مادة بسيطة وشائعة مثل الجرافين.