تابش تراهرتز قادر به کاهش نوفه های حرارتی در کوپریت‌های ابررسانا است، و می‌تواند بطور بالقوه‌ای دمای بحرانی آنها را افزایش دهد.

تصویر از جرج هارمز، موسسه ماکس پلانک قسمت ساختار و دینامیک ماده

نبود مقاومت الکتریکی در ابررساناها، این مواد را به یکی از گزینه‌های ایده‌آل در مدارهای الکتریکی تبدیل کرده است. اگر چه مواد ابررسانا بدلیل دمای کارکرد پایین غیرعملیاتی مانده‌اند. این امر بدلیل این اتفاق می‌افتد که حالت‌های ابررسانا به شدت حساس به نوفه های حرارتی‌اند، که این امر نظم بلند برد الکترونیکی لازم برای باقی ماندن در فاز ابررسانا را مختل می‌کند و این امرموجب گذار به یک حالت غیر ابررسانا در دمای بحرانی می‌شود. اکنون ساموئل دنی از دانشگاه اکسفورد و همکارانش پیشنهاد کرده‌اند که با استفاده از پالس‌های تابشی تراهرتز و تهییج حالت ابررسانایی می‌توان به سرمایش آنها کمک کرد (چیزی شبیه سرمایش لیزری اتم‌ها) و این امر تاثیر نوفه های حرارتی را کاهش می‌دهد. این گروه یک مدل از ماده کوپریت ابررسانا متشکل از دولایه‌ی روی هم را در نظر گرفتند، بطوری که شارش جریان عمود برلایه‌ها است. این نمونه سپس تحت تاثیر یک موج الکترومغناطیس تراهرتز قرار می‌گیرد بطوری که مدهای ارتعاشی ماده (فونون‌ها) را برانگیخته می‌کند. اینها در واقع برانگیختگی های خود را، با افزایش فرکانس خود، به پلاسمونها (برانگیختگی‌های جمعی پلاسمای الکترونی) منتقل می‌کنند. با تنظیم کردن فرکانس تراهرتز اعمالی، این محققان محاسبه کردند که این سیستم را می‌توان به طریقی ساخت که شبیه یک خنک کننده عمل کند، که به طور موثر گرما را از پلاسمون‌های کم فرکانس به بیرون منتقل می‌کند. این امر نظم بلند برد ماده را از نوفه های حرارتی محافظت می‌کند و به عبارتی می‌تواند ابررسانا را بیشتر در این حالت نگه دارد. به عنوان مثال جریان بیشتری قادر به عبور از ماده است بدون اینکه حالت ابررسانایی ماده شکسته شود. روش پیشنهاد شده، قبلتر نیز برای ابررساناها استفاده شده بود بطوری که بعد از قطع تابش تراهرتز قادر به سرمایش ابررسانا در زیر دمای بحرانی تنها در حد چند پیکوثانیه بود. اما این افراد پیشنهاد کردند که رهیافت‌های مشابه بر مبنای تکنیک‌های سرمایش لیزری ممکن است روزی به افزایش دمای بحرانی یک ماده داده شده کمک کند.

این تحقیق در فیزکال رویو لترز به چاپ رسیده است.

منبع : Making Superconductors Sturdier