ايتنا - فیزیکدانان شکل جدیدی از ابررسانایی را شناسایی کردند

ابررسانایی برای تغییر در همه چیز از شبکه‌های برق گرفته تا الکترونیک شخصی نویدبخش است. با این حال ثابت شده است که تحقق این شکل کم‌اتلاف از توان برای کارکرد در دماها و فشارهای محیطی آنچنان که تصور می‌شود ساده نیست.

به گزارش ایتنا و به نقل از ساینس‌آلرت، اکتشاف تیمی از محققان دانشگاه اموری و دانشگاه استنفورد در ایالات‌متحده می‌تواند نظریه‌هایی را ارائه دهد که ممکن است به دانشمندان در عبور از این موانع کمک کند.

این یافته شامل چیزی است که به عنوان ابررسانایی نوسانی شناخته می‌شود. رفتارهای ابررسانای معمولی شامل مشارکت الکترونی به نام جفت کوپر است که در مواد، بدون از دست دادن مقادیر قابل توجهی انرژی به شکل گرما، حرکت می‌کنند.

جفت‌های کوپر در ابررسانایی نوسانی اتفاقاً در نوعی رقص موج‌مانند حرکت می‌کنند. با وجود نادرتر بودن نسبت به ابررسانایی معمولی، اما این نوسانات در دمای نسبتاً گرمتر رخ می‌دهند، و این پدیده را برای دانشمندانی که می‌خواهند ابررسانایی به طور مداوم در دمای اتاق اتفاق بیفتد جالب می‌کند.

لوئیز سانتوس، فیزیکدان از دانشگاه اموری در ایالات متحده می گوید: «ما کشف کردیم که ساختارهایی که به عنوان تکینگی‌های ون هوو شناخته می‌شوند می‌توانند حالت‌های تعدیل‌کننده و نوسانی ابررسانایی ایجاد کنند. کار ما چارچوب نظری جدیدی برای درک ظهور این رفتار ارائه می‌کند، پدیده‌ای که به خوبی درک نشده است.»

همه اینها فیزیک سطح بالایی است و در حال حاضر فقط در حد تئوری است، اما درک ما از ابررسانایی را در دمایی در حدود سه برابر سردتر از یخچال معمولی آشپزخانه بهبود می‌بخشد – چنین دمایی هنوز هم خیلی سرد محسوب می‌شود، اما به هر حال در سطوحی است که به طور کلی امکان مدیریت آن وجود داشته باشد.

بحث‌های جدی در مورد اینکه آیا ابررسانایی در دمای اتاق محقق شده است یا نه وجود دارد، اما مطمئناً هنوز به گونه‌ای قابل دسترس نشده است که استفاده از آن در خارج از آزمایشگاه یا در تجهیزات حجیم و گران‌قیمت توجیه اقتصادی داشته باشد.

ابررسانایی در سال 1911 توسط فیزیکدان هلندی، هایکه کامرلینگ اونس، در آزمایشات بر روی جیوه کشف شد، اما تا سال 1957 دانشمندان متوجه چگونگی و چرایی این اتفاق نشدند. از آن زمان، ما چیزهای بیشتری در مورد این پدیده، از جمله اینکه چگونه می‌تواند در شکل نوسانی ظهور یابد، کشف کرده‌ایم.

امید است که به روزی برسیم که برق را بسیار کارآمدتر و ارزان‌تر جابه‌جا کنیم. توانایی ابررساناها برای ایجاد میدان‌های مغناطیسی فوق‌العاده قوی در حال حاضر کاربرد قابل‌توجهی دارد: در دستگاه‌های MRI، در قطارهای مگلو (maglev) و در برخورددهنده هادرون بزرگ.

این تحقیق در Physical Review Letters منتشر شده است.