کشف حالت جدیدی از ماده با توانایی ابررسانایی

به نقل از نیواطلس، ابررسانایی زمانی اتفاق می‌افتد که الکترون‌های موجود در یک فلز جفت شوند و بدون مقاومت در درون ماده حرکت کنند، اما این فرایند ساده نیست و تقویت آن با کشف جدیدی موجب خوشحالی دانشمندان شده است.

افزایش رسانایی موجب تسهیل حرکت الکترون‌ها و انتقال الکتریسیته شده و از این رو اهمیت زیادی دارد. حتی در مواد دارای رسانایی بالا مانند طلا، الکترون‌ها با برخی مقاومت‌ها و موانع مواجه می‌شوند. اما در صورت ایجاد خاصیت ابررسانایی در فلزات، تمامی این موانع از بین می‌رود و مقاومت در برابر حرکت الکترون‌ها حتی در سرمای بسیار شدید به صفر می‌رسد.

علت حرکت راحت و سریع الکترون‌ها در ابررساناها جفت شدن آنها از طریق یک اثر کوانتومی موسوم به جفت کوپر است. با انجام این کار، الکترون‌ها حداقل انرژی لازم برای تداخل با الکترون‌ها را افزایش می‌دهند و اگر ماده به اندازه کافی سرد باشد، اتم‌های آن انرژی حرارتی کافی برای برهم زدن این جفت‌های کوپر را ندارند و به الکترون‌ها اجازه می‌دهند آزادانه و بدون از دست دادن انرژی حرکت کنند.

محققان آلمانی برای اولین بار توانسته‌اند دو جفت کوپر را با هم جفت کنند و مجموعه‌ای از چهار الکترون را به وجود آورند که یک حالت جدید ماده بوده و خاصیت ابررسانایی بی نظیری دارد.

این کشف با استفاده از یک فلز ابررسانا حاوی باریم، پتاسیم، آهن و آرسنیک از طبقه‌ای به نام پنکتیدهای آهن انجام شد.

چنین پدیده‌ای از نظر تئوریک حدود یک دهه پیش، پیش‌بینی شده بود، اما تاکنون هیچ شواهد تجربی به دست نیامده بود.

در نهایت محققان با استفاده از هفت روش مختلف، دو سال وقت را صرف تأیید این یافته کردند و به نتیجه رسیدند. این کشف زمینه را برای تولید حسگرهای کوانتومی و محصولات پیشرفته الکترونیک فراهم می‌کند.

جالب است بخوانید: آیا ماه مصنوعی است؟

منبع: مهر