Ученые, во главе с адъюнкт-профессором Университета Гронингена Джастином Е, использовали электрическое поле, чтобы вызвать сверхпроводимость в монослое полупроводникового вольфрамового дисульфида (WS2). В начальном состоянии с очень немногими перевозчиками WS2 ведет себя как изолятор. ‘В основном электрическое поле добавляет перевозчики к этому нормальному изолятору группы, который увеличивает проводимость’, объясняете Вы.
При низких температурах это начинает сверхпроводящее состояние.Температура
В фазе сверхпроводимости температура, при которой сверхпроводимость происходит повышения как электрическое поле, увеличивается прежде, чем понизиться снова. Этот вид выпуклой кривой наблюдался во многих сверхпроводниках за несколько десятилетий.
Это – один из признаков сверхпроводников высокой температуры, много тайн которых остаются быть объясненными. Подобный купол недавно также наблюдался в нескольких сверхпроводниках, которые вызвал или управлял полевой эффект.
То, что Вы и его коллеги наблюдали, было то, что, поскольку электрическое поле увеличивается еще больше, система идет от сверхпроводника назад к изолятору снова.’Этот полный спектр для диаграммы фазы, от изолятора до сверхпроводника и затем к изолятору возвращения, прежде никогда не наблюдался это ясно’, говорите Вы. ‘Мы управляли им, потому что мы работали с действительно 2D материалом и использовали ионную жидкость, чтобы создать электрическое поле, которое намного более сильно, чем, что обычно применяется’.
Обычно, поскольку больше перевозчиков добавлено к большой части или квази2D системе, электрическое поле в конечном счете заблокировано. Вы: ‘Но в монослое WS2, наша более сильная область может все еще пройти, который является, почему мы смогли наблюдать весь диапазон и в конечном счете достигнуть фазы изолирования’.
ПарадоксальныйЭто позволило им делать выводы на том, почему различные фазы появляются. ‘Что мы предлагаем, то, что перевозчики обвинения в материале в конечном счете становятся локализованными высоким электрическим полем.
Таким образом они больше не могут двигаться через материал, и это становится изолятором’. Это очень парадоксально, Вы добавляете: ‘Люди обычно полагают, что выше gating означает больше перевозчиков, следовательно больше металлического поведения’.
Это открытие могло проложить путь к рациональному дизайну 2D устройств сверхпроводимости та функция при относительно высоких температурах. ‘Понимание – первый шаг к управлению свойствами материалов для устройств’, завершаете Вы.