מחקר חדש מאוניברסיטת שיקגו ואוניברסיטת Shanxi גילה דרך לדמות מוליכות-על באמצעות אור לייזר. מוליכות-על מתרחשת כאשר שתי יריעות גרפן מעוותות מעט כשהן משולבות יחד. הטכניקה החדשה שלהם יכולה לשמש כדי להבין טוב יותר את התנהגות החומרים ועלולה לפתוח את הדרך לטכנולוגיות קוונטיות או אלקטרוניקה עתידיות. תוצאות מחקר רלוונטיות פורסמו לאחרונה בכתב העת Nature.

לפני ארבע שנים, חוקרים ב-MIT גילו תגלית מדהימה: אם יריעות רגילות של אטומי פחמן מעוותות כשהן מוערמות, ניתן להפוך אותן למוליכי-על. לחומרים נדירים כגון "מוליכים" יש את היכולת הייחודית להעביר אנרגיה ללא רבב. מוליכים-על הם גם הבסיס להדמיית תהודה מגנטית נוכחית, כך שמדענים ומהנדסים יכולים למצוא להם שימושים רבים. עם זאת, יש להם מספר חסרונות, כגון דרישת קירור מתחת לאפס המוחלט כדי לתפקד כראוי. החוקרים מאמינים שאם יבינו היטב את הפיזיקה והאפקטים, הם יכולים לפתח מוליכים חדשים ולפתוח אפשרויות טכנולוגיות שונות. המעבדה של צ'ין וקבוצת המחקר של אוניברסיטת Shanxi המציאו בעבר דרכים לשכפל חומרים קוונטיים מורכבים באמצעות אטומים מקוררים ולייזרים כדי להקל על ניתוחם. בינתיים, הם מקווים לעשות את אותו הדבר עם מערכת דו-שכבתית מעוותת. אז, צוות המחקר והמדענים מאוניברסיטת Shanxi פיתחו שיטה חדשה כדי "לדמות" את הסריג המעוות הללו. לאחר קירור האטומים, הם השתמשו בלייזר כדי לסדר את אטומי הרובידיום לשני סריגים, מוערמים זה על גבי זה. לאחר מכן השתמשו המדענים בגלי מיקרו כדי להקל על האינטראקציה בין שני הסריגים. מסתבר שהשניים עובדים היטב ביחד. חלקיקים יכולים לנוע בחומר מבלי להיות מואטים על ידי חיכוך, הודות לתופעה המכונה "על-נוזליות", הדומה למוליכות-על. היכולת של המערכת לשנות את כיוון הפיתול של שני סריגים אפשרה לחוקרים לזהות סוג חדש של נוזל-על באטומים. החוקרים גילו שהם יכולים לכוון את עוצמת האינטראקציה של שני הסריגים על ידי שינוי עוצמת גלי המיקרו, והם יכולים לסובב את שני הסריגים בלייזר ללא מאמץ רב - מה שהופך אותה למערכת גמישה להפליא. לדוגמה, אם חוקר רוצה לחקור מעבר לשתיים עד שלוש או אפילו ארבע שכבות, ההגדרה שתוארה לעיל מקלה לעשות זאת. בכל פעם שמישהו מגלה מוליך-על חדש, עולם הפיזיקה מרים את מבטו בהערצה. אבל הפעם התוצאה מרגשת במיוחד כי היא מבוססת על חומר פשוט ונפוץ כמו גרפן.