দ্বি-মাত্রিক ইলেকট্রাইড উপাদান একটি প্রতিশ্রুতিশীল সুপারকন্ডাক্টর তৈরি করে - পদার্থবিজ্ঞান বিশ্ব

একটি নতুন তাত্ত্বিক অধ্যয়ন ইলেকট্রাইড নামে পরিচিত পদার্থে সুপারকন্ডাক্টিভিটি এবং "অতিরিক্ত" ইলেকট্রনের মধ্যে সম্পর্কের উপর নতুন আলো ফেলে। অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রাইডের মনোলেয়ারের উপর করা গবেষণাটি দেখায় যে এই উপাদানটি একটি গুরুত্বপূর্ণ স্থানান্তর তাপমাত্রা সহ একটি প্রচলিত সুপারকন্ডাক্টর হওয়া উচিত। T_C 38 কে - এখন পর্যন্ত রিপোর্ট করা সমস্ত দ্বি-মাত্রিক ইলেকট্রাইডের মধ্যে সর্বোচ্চ পরিচিত ট্রানজিশন সুপারকন্ডাক্টিং তাপমাত্রা।

ইলেকট্রাইড হল এক ধরনের বহিরাগত আয়নিক কঠিন যা ক্লাসিক্যাল (ভ্যালেন্স বন্ড) তত্ত্ব থেকে প্রত্যাশার চেয়ে বেশি ইলেকট্রন ধারণ করে। এই অতিরিক্ত ইলেকট্রনগুলি ইন্টারস্টিশিয়াল অ্যানিওনিক ইলেকট্রন (IAEs) হিসাবে পরিচিত কারণ তারা কোনও পরমাণুর সাথে আবদ্ধ নয়। পরিবর্তে, তারা উপাদানের স্ফটিক জালি মধ্যে শূন্যতা আটকে আছে.

তত্ত্বটি পরামর্শ দেয় যে এই IAEs ম্যানিপুলেট করা একটি উপাদানের বৈদ্যুতিন বৈশিষ্ট্যগুলিকে সংশোধন করার জন্য একটি নতুন রুট অফার করতে পারে। আরেকটি, এমনকি আরও বেশি উত্তেজনাপূর্ণ সম্ভাবনা হল যে IAEs "স্বাভাবিক" ইলেকট্রনগুলির তুলনায় স্ফটিক জালির (ফোনন) কম্পনের সাথে আরও জোরালোভাবে যোগাযোগ করতে পারে, যা সুপারকন্ডাক্টিভিটির দিকে পরিচালিত করবে।

আজ অবধি অধ্যয়ন করা বেশিরভাগ সুপারকন্ডাক্টিং ইলেকট্রাইড, তবে, বাল্ক ত্রিমাত্রিক পদার্থ, যা শুধুমাত্র খুব উচ্চ চাপে (শত গিগাপাস্কেল) বা খুব কম তাপমাত্রায় (10 K এর নিচে) সুপারকন্ডাক্টিং হয়ে ওঠে। এটি সুপারকন্ডাক্টিং কোয়ান্টাম হস্তক্ষেপ এবং একক-ইলেক্ট্রন সুপারকন্ডাক্টর কোয়ান্টাম ডট ডিভাইসের মতো ক্ষেত্রগুলিতে তাদের অ্যাপ্লিকেশনগুলিকে সীমাবদ্ধ করে।

আরও আশাব্যঞ্জকভাবে, গবেষকরা সম্প্রতি আবিষ্কার করেছেন যে দ্বি-মাত্রিক (2D) ইলেকট্রাইডগুলি সুপারকন্ডাক্টর হিসাবেও আচরণ করতে পারে - এবং স্বাভাবিক চাপেও। দুর্ভাগ্যবশত, পূর্বে অধ্যয়ন করা 2D ইলেকট্রাইডগুলি এখনও খুব কম ভুগছে T_cs.

একটি নতুন monolayer উপাদান

সর্বশেষ কাজে, জিজুন ঝাও এবং সহকর্মীরা লেজার, আয়ন এবং ইলেক্ট্রন বিম দ্বারা উপাদান পরিবর্তনের মূল পরীক্ষাগার এ প্রযুক্তিবিদ ডালিয়ান বিশ্ববিদ্যালয়, চীন অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রাইডের একটি মনোলেয়ার (AlH₂) যেখানে অ্যালুমিনিয়াম দ্বারা প্রদত্ত অতিরিক্ত অ্যানিওনিক ইলেকট্রনগুলি অ্যালুমিনিয়াম জালির অন্তর্বর্তী স্থানে সীমাবদ্ধ থাকে। এই 2D উপাদান স্থিতিশীল ধন্যবাদ IAEs এবং জালি মধ্যে মিথস্ক্রিয়া.

ইলেক্ট্রন স্থানীয়করণ ফাংশন বিশ্লেষণ ব্যবহার করে, গবেষকরা দেখেছেন যে অ্যালুমিনিয়াম-হাইড্রোজেন বন্ধন আয়নিক এবং প্রতিটি হাইড্রোজেন পরমাণু প্রতিটি অ্যালুমিনিয়াম পরমাণু থেকে প্রায় 0.9 ইলেকট্রন লাভ করে, যা তিনটি ভ্যালেন্স ইলেকট্রন হারাতে থাকে। যাইহোক, যেহেতু এইচ^- অ্যানিয়ন আর কোনো ইলেকট্রনকে মিটমাট করতে পারে না, অ্যালুমিনিয়াম দ্বারা প্রদত্ত যে কোনো অবশিষ্ট ইলেকট্রন জালির অন্তর্বর্তী স্থানে শেষ হয়, যার ফলে একটি শূন্য-মাত্রিক ইলেকট্রাইড অবস্থা হয়। আরও গণনা IAEs এবং এই ইলেকট্রাইড অবস্থার উপস্থিতি নিশ্চিত করেছে।

সর্বোচ্চ টি_c যে কোনো পরিচিত 2D ইলেকট্রাইডের জন্য

অপ্রত্যাশিতভাবে, ডালিয়ান দলটিও দেখেছে যে অ্যালুমিনিয়াম দ্বারা প্রদত্ত IAEগুলি উপাদানটির অতিপরিবাহীতার জন্য দায়ী নয়। ঝাও বলেছেন, এটি "আমাদের কাজের আরেকটি উদ্ভাবনী বিন্দু" এবং "অধিকাংশ পূর্বে পরিচিত সুপারকন্ডাক্টিং ইলেকট্রাইডের জন্য যা পর্যবেক্ষণ করা হয়েছে তার বিপরীতে"। পরিবর্তে, এটি হাইড্রোজেন পরমাণু '1s ইলেকট্রন যা অ্যালুমিনিয়ামের ফোনোনিক কম্পনের সাথে দৃঢ়ভাবে মিলিত হয় যা উপাদানটিকে একটি প্রচলিত ("BCS") সুপারকন্ডাক্টর হতে দেয় T_c 38 কে.

প্যালাডিয়াম অক্সাইডগুলি আরও ভাল সুপারকন্ডাক্টর তৈরি করতে পারে

এবং এটিই সব ছিল না: গবেষকরা আরও দেখেছেন যে AlH-তে 5% একটি দ্বিঅক্ষীয় স্ট্রেন প্রয়োগ করা হয়েছে₂ এটা বাড়াতে পারেন T_c 53 K থেকে। এর কারণ হল স্ট্রেনটি IAE-কে ভ্রমণকারী ইলেকট্রনে রূপান্তরিত করে, যা সুপারকন্ডাক্টিভিটির জন্য প্রয়োজনীয় স্থিতিশীল কুপার ইলেক্ট্রন জোড়া গঠনে উৎসাহিত করে, তারা বলে।

“আমাদের তাত্ত্বিক অধ্যয়ন IAEs-এর মধ্যে সম্পর্ক, হোস্ট জালির গতিশীল স্থিতিশীলতা এবং AlH-তে সুপারকন্ডাক্টিভিটি সম্পর্কে একটি ঐক্যবদ্ধ চিত্র স্থাপন করে।₂ monolayer,” দলের সদস্য জু জিয়াং বলেছেন ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড. "এটি 2D সুপারকন্ডাক্টিং ইলেকট্রাইডগুলির ব্যাপক বোঝার দিকে একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ উপস্থাপন করে, যা ফলস্বরূপ, উচ্চ-এর অভিনব শ্রেণীর দিকে নতুন পথ উন্মুক্ত করে।T_c নিম্ন-মাত্রিক সুপারকন্ডাক্টর।"

ডালিয়ান ইউনিভার্সিটি অফ টেকনোলজি টিম এখন সুপারকন্ডাক্টিভিটি বা অন্যান্য বহিরাগত বৈদ্যুতিন বৈশিষ্ট্য সহ নিম্ন-মাত্রিক উপকরণগুলির বিস্তৃত পরিসরে ফোকাস করছে।

কাজ বিস্তারিত আছে চীনা পদার্থবিদ্যা চিঠি.

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• PlatoData.Network উল্লম্ব জেনারেটিভ Ai. নিজেকে ক্ষমতায়িত করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোইএসজি। কার্বন, ক্লিনটেক, শক্তি, পরিবেশ সৌর, বর্জ্য ব্যবস্থাপনা. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটো হেলথ। বায়োটেক এবং ক্লিনিক্যাল ট্রায়াল ইন্টেলিজেন্স। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://physicsworld.com/a/two-dimensional-electride-material-makes-a-promising-superconductor/