Tính siêu dẫn là khả năng của một số vật liệu dẫn dòng điện một chiều (DC) mà hầu như không có điện trở. Đặc tính này rất được ưa chuộng và phù hợp cho các ứng dụng công nghệ khác nhau, vì nó có thể nâng cao hiệu suất của các thiết bị điện và điện tử khác nhau.

Trong những năm gần đây, các nhà vật lý vật chất ngưng tụ và các nhà khoa học vật liệu đã cố gắng xác định các chiến lược nhằm tăng cường tính siêu dẫn của một số vật liệu. Điều này bao gồm Điều K₃C₆₀một chất siêu dẫn hữu cơ, được phát hiện là sẽ bước vào một pha đặc trưng bởi điện trở bằng 0 khi các xung ánh sáng hồng ngoại giữa tác động lên nó.

Các nhà nghiên cứu tại Viện Cấu trúc và Động lực học Vật chất Max Planck, Đại học Nghiên cứu Parma và Đại học Oxford đã xác định được một chiến lược nhằm tăng cường tính siêu dẫn do ánh sáng của K.₃C₆₀. Chiến lược này, được mô tả trong Vật lý tự nhiênCho đến nay, các kết quả rất hứa hẹn, làm tăng độ nhạy sáng của vật liệu siêu dẫn này lên hai bậc độ lớn.

Andrea Cavalieri, một trong những nhà nghiên cứu thực hiện nghiên cứu, nói với Phys.org: “Trong gần một thập kỷ, chúng tôi đã khám phá khả năng sử dụng ánh sáng để tăng cường tính siêu dẫn bắt đầu từ trạng thái cân bằng ở nhiệt độ lõi trên Tc”. “Chúng tôi đã chứng minh rằng điều này có hiệu quả Ở một số loài rắn hổ mangTRONG Muối vận chuyển một điện tích nhất định Và ở K₃C₆₀“.

“Trong bài báo này, chúng tôi đã khám phá ra cơ chế đằng sau gen K₃C₆₀ “Tính siêu dẫn được cảm ứng bằng quang học sử dụng một nguồn quang đặc biệt có khả năng điều chỉnh tốt hơn nguồn quang được sử dụng trước đây, với tần số lên tới 10 Hz.”

Cavalieri và nhóm nghiên cứu của ông đang khám phá tính siêu dẫn K₃C₆₀ Đã vài năm nay. Trong các thí nghiệm trước đây, họ đã có thể đạt được pha siêu dẫn của vật liệu này với năng lượng photon kích thích trong khoảng từ 80 đến 165 MeV (20–40 Hz).

Trong nghiên cứu mới của mình, họ bắt đầu khám phá sự kích thích trong vật chất ở mức năng lượng thấp trong khoảng từ 24 đến 80 MeV (6-20 Hz), sử dụng một chiến lược mà trước đây không thể tiếp cận được. Các nhà nghiên cứu đã đạt được điều này bằng cách sử dụng nguồn terahertz tạo ra các xung băng thông hẹp bằng cách kết hợp các chùm tín hiệu cận hồng ngoại của hai biên độ tham số quang khóa pha khác nhau.

Cavalieri cho biết: “Vật lý cơ bản vẫn chưa rõ ràng, nhưng thí nghiệm nhắm vào các rung động phân tử được chọn lọc được truyền trực tiếp vào một bộ khuếch đại lớn ở tần số cộng hưởng của chúng”. “Các rung động điều khiển dường như kết hợp các trạng thái điện tử và thúc đẩy sự ghép nối và kết dính dẫn đến tính siêu dẫn. Bài báo hiện tại cho thấy hiệu ứng này hoạt động đặc biệt hiệu quả ở tần số 10 terahertz, nơi tìm thấy một rung động phân tử cụ thể.”

Công trình gần đây của Cavalieri và các cộng tác viên của ông đã làm sáng tỏ một số cơ chế tiềm năng củng cố tính siêu dẫn do quang gây ra ở K₃C₆₀ Và có lẽ các chất siêu dẫn khác. Ngoài ra, nó còn trình bày một chiến lược có thể giúp mở rộng tính siêu dẫn do quang gây ra trong thời gian dài hơn, điều này có thể có những hàm ý thú vị cho sự phát triển của các công nghệ lượng tử dựa trên ánh sáng.

Cavalieri cho biết thêm: “Chúng tôi đã nhận ra trạng thái siêu dẫn kéo dài 10 nano giây ở nhiệt độ phòng”. “Về nguyên tắc, điều này có thể được sử dụng trong các thiết bị lượng tử trong tương lai chạy bằng ánh sáng. Chúng tôi muốn nghiên cứu các tính chất của trạng thái nhất thời này, đặc biệt là các tính chất từ ​​và sẽ cố gắng so sánh các tính chất của pha quang cảm với các tính chất cân bằng. SC.”