دانشمندان برای اولین بار از حالت پنجم ماده در ساخت ابررسانا استفاده کردند
ديجياتو/ابررساناها موادي هستند که الکتريسيته بدون مواجه با مقاومت درون آن‌ها جريان پيدا مي‌کند و براي وسايل الکترونيکي آينده فوايد زيادي دارند. حالا مهندسان دانشگاه «توکيو» براي اولين بار موفق به ساخت ابررسانا با استفاده از حالت پنجم ماده به نام «چگالش بوز-اينشتين» (BEC) شده‌اند.
چگالش بوز-اينشتين که پس از جامدات، مايعات، گازها و پلاسماها به عنوان حالت پنجم شناخته مي‌شود، زماني رخ مي‌دهد که شما گاز «بوزون» را تا پايين‌ترين دماي ممکن سرد کنيد. آزمايش‌ها نشان داده‌اند که در اين نقطه مي‌توان به پديده کوانتومي در مقياس ماکرو دست پيدا کرد.
دانشمندان از BEC به عنوان نقطه شروعي براي ساخت حالت‌هاي عجيب ماده مانند ابرجامدها، «اکسيتونيوم» و «گوي آذرخش کوانتومي» استفاده کرده‌اند. حالا اين ماده براي ساخت ابررسانا مورد استفاده قرار گرفته است.
محققان دانشگاه توکيو در جديدترين پژوهش خود موفق به نمايش ويژگي ابررسانايي در چگالش بوز-اينشتين شده‌اند که در گذشته در آزمايش‌ها به تاييد نرسيده بود. در اين تحقيق ابري از آهن و اتم‌هاي سلنيوم براي ساخت BEC مورد استفاده قرار گرفته است.
کليد اصلي اين کشف، همپوشاني آن با ماده مشابهي به نام جريان «باردين-کوپر-شريفر» (BCS) بود. BCS مانند BCE از ابرهاي اتمي در دماي نزديک به صفر مطلق ساخته مي‌شود، با اين تفاوت که سرعت اتم‌ها کاهش پيدا مي‌کند و منظم مي‌شوند. با اين کار الکترون‌ها راحتتر مي‌توانند از ميان آن‌ها عبور کنند و قابليت ابررسانايي فعال مي‌شود.
محققان در پژوهش اخير به دنبال مشاهده اتفاقات در هنگام گذار ميان BCS و BEC بودند تا متوجه شوند که ابررسانايي در BEC وجود دارد يا محدود به BCS مي‌شود. اين تيم با استفاده از يک طيف‌سنج مخصوص، رفتار الکترون‌ها در اين دو ماده را مشاهده کردند و توانستند از وجود ابررسانايي در BEC پي ببرند.
در عمل اين کشف کاربرد مستقيمي براي استفاده عمومي ندارد، اما با توجه به درک ما از اين پديده، دانشمندان مي‌توانند ابررساناهايي بهتري در آينده خلق کنند که نتيجه آن، ساخت دستگاه‌هاي الکترونيکي سريعتر و کارآمدتر خواهد بود. مقاله پژوهشگران دانشگاه توکيو در ژورنال «Science Advances» به چاپ رسيده است.
خبرهای بیشتر درباره ی
۰ نفر در مورد این مطلب نظر داده اند
برای ارسال نظر لطفا از طریق اپلیکیشن آخرین خبر اقدام فرمایید
