Sebuah strategi untuk meningkatkan superkonduktivitas K₃C₆₀ yang bergantung pada cahaya

Superkonduktivitas adalah kemampuan beberapa bahan untuk menghantarkan arus listrik searah (DC) dengan hampir tanpa hambatan. Properti ini sangat dicari dan cocok untuk berbagai aplikasi teknologi, karena dapat meningkatkan kinerja berbagai perangkat elektronik dan listrik.

Dalam beberapa tahun terakhir, fisikawan benda terkondensasi dan ilmuwan material telah berusaha mengidentifikasi strategi untuk meningkatkan superkonduktivitas material tertentu. Ini termasuk Pasal K₃C₆₀sebuah superkonduktor organik, ditemukan memasuki fase yang ditandai dengan resistansi nol ketika pulsa cahaya inframerah-tengah diterapkan padanya.

Para peneliti di Institut Max Planck untuk Struktur dan Dinamika Materi, Universitas Studi Parma, dan Universitas Oxford telah mengidentifikasi strategi untuk meningkatkan superkonduktivitas K.₃C₆₀. Strategi ini, dijelaskan dalam Fisika alamSejauh ini, hasilnya sangat menjanjikan, meningkatkan fotosensitifitas bahan superkonduktor sebanyak dua kali lipat.

“Kami telah mengeksplorasi selama hampir satu dekade kemungkinan penggunaan cahaya untuk meningkatkan superkonduktivitas mulai dari keadaan setimbang pada suhu inti di atas Tc,” Andrea Cavalieri, salah satu peneliti yang melakukan penelitian tersebut, mengatakan kepada Phys.org. “Kami telah menunjukkan bahwa ini berhasil Pada beberapa ular kobradi dalam Garam mengangkut muatan tertentu Dan di K₃C₆₀“.

“Dalam makalah ini, kami menemukan mekanisme di balik gen K₃C₆₀ “Superkonduktivitas yang diinduksi secara optik menggunakan sumber optik khusus yang lebih merdu dibandingkan yang digunakan sebelumnya, dengan frekuensi hingga 10 Hz.”

Cavalieri dan tim penelitinya sedang mengeksplorasi superkonduktivitas K₃C₆₀ Selama beberapa tahun sekarang. Dalam percobaan sebelumnya, mereka mampu mencapai fase superkonduktor bahan ini dengan energi foton eksitasi antara 80 dan 165 MeV (20–40 Hz).

Dalam studi barunya, mereka mulai mengeksplorasi eksitasi materi pada energi rendah antara 24 dan 80 MeV (6-20 Hz), menggunakan strategi yang sebelumnya tidak dapat diakses. Para peneliti mencapai hal ini dengan menggunakan sumber terahertz yang menghasilkan pulsa bandwidth sempit dengan menggabungkan berkas sinyal inframerah-dekat dari dua amplitudo parametrik optik fase-terkunci yang berbeda.

“Fisika fundamentalnya belum jelas, namun percobaan ini menargetkan getaran molekul terpilih yang didorong langsung ke amplifikasi besar pada frekuensi resonansinya,” kata Cavalieri. “Getaran yang didorong nampaknya berpasangan dengan keadaan elektronik dan mendorong penggandengan dan kohesi yang mengarah pada superkonduktivitas. Makalah saat ini menunjukkan bahwa efek ini bekerja sangat baik pada 10 terahertz, di mana getaran molekul tertentu ditemukan.”

Penelitian terbaru oleh Cavalieri dan kolaboratornya memberikan pencerahan baru tentang mekanisme potensial yang mendasari superkonduktivitas yang diinduksi foto di K.₃C₆₀ Dan mungkin superkonduktor lainnya. Selain itu, makalah ini menyajikan strategi yang dapat membantu memperluas superkonduktivitas yang diinduksi foto dalam jangka waktu yang lebih lama, yang dapat memiliki implikasi menarik bagi pengembangan teknologi kuantum berbasis cahaya.

“Kami menyadari keadaan superkonduktivitas yang bertahan lama sebesar 10 nanodetik pada suhu kamar,” tambah Cavalieri. “Pada prinsipnya, ini dapat digunakan pada perangkat kuantum masa depan yang ditenagai oleh cahaya. Kami ingin mempelajari sifat-sifat keadaan sementara ini, terutama sifat magnetik dan akan mencoba membandingkan sifat-sifat fase yang diinduksi foto dengan sifat-sifat kesetimbangan. SC.”