מתגלה סוג חדש לגמרי של מוליכות-על

צוות מדעי מיפן רשם בניסוי מעבר חלק בין שני סוגים שונים של מוליכות-על, שבעבר הוכרו כבלתי תואמים לחלוטין. ושלב מעבר זה הוא סוג של מוליכות-על שלא היה ידוע בעבר.

כיצד התגלה מצב חדש של מוליכות-על

ההשפעה של מוליכות-על באה לידי ביטוי בחומרים שעברו בעבר קירור קיצוני. במצב זה, למוליכים יש אפס התנגדות, המאפשר העברת חשמל ללא הפסדים כלל.

לפני גילוי מדענים יפנים, היו שני סוגים של מוליכות-על, שנחשבו עדיין עצמאיים לחלוטין זה לזה, כלומר:

הגרסה הראשונה של מוליכות-על היא מה שמכונה Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS). בסוג זה האטומים שבתוך המוליך מואטים ככל האפשר ומתיישרים בשורה, מה שמאפשר מעבר של אלקטרונים ללא אובדן.

הגרסה השנייה של מוליכות-על היא מה שמכונה עיבוי Bose-Einstein (BEC). זהו המצב החמישי המכונה של החומר, שנוצר כאשר אטומים מקוררים כמעט מפסיקים לנוע.

כראש העבודה המדעית ק. אוקזאקי (פרופסור חבר במכון לפיזיקה של מצב מוצק), הם הצליחו להתבונן בניסוי על הקונדנסט של בוס-איינשטיין, ואז יש מצב חדש לחלוטין של חומר והייחודיות שלו בכך שמצב זה לא נגרם על ידי חלקיקים, אלא גלים.

לכן, כשהוא מתקרר בהדרגה לאפס כמעט מוחלט, נראה כי החלקיקים "מטשטשים" בחלל. יתר על כן, תהליך זה תופס תאוצה עד שהאטומים, שהופכים ליותר כמו גלים, אינם מספקים חפיפה כזו שאי אפשר להבחין בהם כמעט.

יחד עם זאת, החומר הנוצר בצורה זו מציג תכונות מוליכות-על בעלות תכונות חדשות.

תכונות אלה החלו להתבטא בסדרת ניסויים קבועים, כאשר מדענים החלו לקרר את החומר שנוצר על בסיס מתכות כמו ברזל וסלניום.

ובזכות השימוש בציוד אולטרה-רגיש ואלגוריתם מיוחד, ניתן היה לתפוס את כל שלבי המעבר מ- BCS ל- KBE ו לקבוע ששני המשטרים הנחשבים הם רק ביטויים שונים לתופעה אחת של מוליכות-על, ולא לצורותיה השונות, כמו נחשב קודם לכן.

המדענים שיתפו את תוצאות העבודה שנעשו בדפי כתב העת התקדמות המדע.

מה נותן התגלית הייחודית הזו

מחקר מדעי וגילוי של סוג חדש לחלוטין של מוליכות-על של BEC הוא רק אחד השלבים בדרך להיווצרות תיאוריה מוליכות-כללית (גלובלית).

אחרי הכל, פיתוחו יאפשר בעתיד ליצור מוליכי-על בטמפרטורות מקובלות יותר.

אם אהבתם את החומר, הרימו את האגודלים והירשמו. תודה לך על תשומת הלב!