تم اكتشاف نوع جديد تمامًا من الموصلية الفائقة

سجل فريق علمي من اليابان بشكل تجريبي انتقالًا سلسًا بين نوعين مختلفين من الموصلية الفائقة ، والتي تم التعرف عليها سابقًا على أنها غير متوافقة تمامًا. وهذه المرحلة الانتقالية هي نوع غير معروف سابقًا من الموصلية الفائقة.

كيف تم اكتشاف حالة جديدة من الموصلية الفائقة

يتجلى تأثير الموصلية الفائقة في المواد التي سبق أن تعرضت للتبريد الشديد. في هذه الحالة ، تكون الموصلات صفرية المقاومة ، مما يسمح بنقل الكهرباء دون أي خسائر على الإطلاق.

قبل اكتشاف العلماء اليابانيين ، كان هناك نوعان من الموصلية الفائقة ، والتي لا تزال تعتبر مستقلة تمامًا عن بعضها البعض ، وهما:

النوع الأول من الموصلية الفائقة هو ما يسمى بحالة باردين-كوبر-شريفير (BCS). مع هذا النوع ، تتباطأ الذرات الموجودة داخل الموصل قدر الإمكان وتصطف في سلسلة ، مما يجعل من الممكن مرور الإلكترونات دون خسارة.

البديل الثاني للناقلية الفائقة هو ما يسمى بتكثيف بوز-آينشتاين (BEC). هذه هي الحالة الخامسة للمادة ، والتي تتشكل عندما تتوقف الذرات المبردة تمامًا عن الحركة.

كرئيس للعمل العلمي ك. Okazaki (أستاذ مشارك في معهد فيزياء الحالة الصلبة) ، تمكنوا من مراقبة مكثف Bose-Einstein بشكل تجريبي ، ثم هناك حالة جديدة تمامًا للمادة وتفردها في حقيقة أن هذه الحالة لا تسببها الجسيمات ، ولكن أمواج.

لذلك ، عندما يبرد تدريجيًا إلى الصفر المطلق تقريبًا ، يبدو أن الجسيمات "مشوشة" ​​في الفضاء. علاوة على ذلك ، تكتسب هذه العملية زخمًا حتى لا توفر الذرات ، التي تصبح أشبه بالموجات ، مثل هذا التداخل بحيث يتعذر تمييزها عمليًا.

في الوقت نفسه ، تُظهر المادة المتكونة بهذه الطريقة خصائص الموصلية الفائقة بخصائص جديدة.

بدأت هذه الخصائص تتجلى في سلسلة من التجارب المنتظمة ، عندما بدأ العلماء في تبريد المادة التي تم إنشاؤها على أساس معادن مثل الحديد والسيلينيوم.

وبفضل استخدام معدات فائقة الحساسية وخوارزمية خاصة ، كان من الممكن التقاط جميع مراحل الانتقال من BCS إلى KBE و لإثبات أن النظامين المدروسين هما مجرد مظاهر مختلفة لظاهرة واحدة من الموصلية الفائقة ، وليس أشكالها المختلفة ، تم اعتباره في وقت سابق.

شارك العلماء نتائج العمل المنجز على صفحات المجلة تقدم العلم.

ما يمنحه هذا الاكتشاف الفريد

إن البحث العلمي واكتشاف نوع جديد تمامًا من الموصلية الفائقة BEC ليست سوى واحدة من المراحل في طريق تكوين نظرية عامة (عالمية) للموصلية الفائقة.

بعد كل شيء ، سيسمح تطويره في المستقبل بإنشاء موصلات فائقة في درجات حرارة مقبولة أكثر.

إذا كنت تحب المادة ، فرفع إبهامك واشترك. شكرا لاهتمامكم!