पाठ्यक्रम: GS3/विज्ञान और प्रौद्योगिकी
समाचार में
- हाल की सफलताओं से पता चलता है कि सेमीकंडक्टर-आधारित मोइरे सामग्री, जैसे ट्विस्टेड बाइलेयर टंगस्टन डिसेलेनाइड (tWSe₂), अतिचालकता प्रदर्शित करती है।
मोइरे पैटर्न और उनका प्रभाव
- गठन: एक मोइरे पैटर्न तब उत्पन्न होता है जब सामग्री की दो समान परतों को एक छोटे कोण पर ढेर और मोड़ दिया जाता है।
- फ्लैट बैंड: मोड़ के कारण इलेक्ट्रॉनिक ऊर्जा बैंड चपटे हो जाते हैं, जिससे इलेक्ट्रॉनों के बीच ऊर्जा में भिन्नता कम हो जाती है। यह समतलता:
- इलेक्ट्रॉन की गति को धीमा कर देता है, जिससे वे “भारी” हो जाते हैं।
- सुपरकंडक्टिविटी के लिए आवश्यक मजबूत इलेक्ट्रॉन-इलेक्ट्रॉन इंटरैक्शन को प्रोत्साहित करता है।
सेमीकंडक्टर मोइरे सामग्री में अतिचालकता
- tWSe₂ सुपरकंडक्टिविटी: शोधकर्ताओं ने 3.65° ट्विस्ट के साथ ट्विस्टेड बाइलेयर टंगस्टन डिसेलेनाइड का अध्ययन किया।
- सुपरकंडक्टिविटी तब उभरी जब इलेक्ट्रॉनिक अवस्थाएं लगभग -272.93 डिग्री सेल्सियस के महत्वपूर्ण तापमान के साथ आधी भरी हुई थीं।
- सामग्री ने स्थिरता और सुसंगतता दिखाई, जिससे इसकी सुपरकंडक्टिंग स्थिति ग्राफीन-आधारित प्रणालियों की तुलना में मजबूत और कम नाजुक हो गई।
- तंत्र: tWSe₂ में, सुपरकंडक्टिविटी इलेक्ट्रॉन-इलेक्ट्रॉन इंटरैक्शन और हाफ-बैंड फिलिंग से उत्पन्न होती है, जो ग्राफीन के विपरीत है, जहां इलेक्ट्रॉन-जाली इंटरैक्शन प्रभुत्वशाली है।
- इंसुलेटिंग अवस्था में संक्रमण: सामग्री के इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन को बदलकर, tWSe₂ सुपरकंडक्टिंग और इंसुलेटिंग अवस्थाओं के बीच संक्रमण कर सकता है, जिससे इसकी ट्यूनेबिलिटी का पता चलता है।
सेमीकंडक्टर मोइरे सिस्टम के लाभ
- स्थिरता: ट्विस्टेड बाइलेयर टंगस्टन डिसेलेनाइड (tWSe₂) पर अध्ययन अर्धचालकों में स्थिर सुपरकंडक्टिविटी को प्रदर्शित करता है, जो क्वांटम सामग्री अनुसंधान में एक महत्वपूर्ण प्रगति है।
- सुसंगत लंबाई: सामग्री की सुसंगत लंबाई (वह दूरी जिस पर अतिचालकता बनी रहती है) अन्य मोइरे सामग्रियों की तुलना में 10 गुना अधिक है, जो इसे और अधिक मजबूत बनाती है।
- खोजपूर्ण क्षमता: ट्यून करने योग्य इलेक्ट्रॉनिक और सुपरकंडक्टिंग गुणों के साथ नई क्वांटम सामग्री को डिजाइन करने के लिए दरवाजे खोलें।
Source: TH
