भौतिकविदों को पदार्थ का एक नया राज्य मिला है जो सुपरकंडक्टर्स के रहस्यों पर प्रकाश डाल सकता है

जापान के टोकोहू विश्वविद्यालय के कॉस्मास प्राइड्स के नेतृत्व में वैज्ञानिकों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने विभिन्न राज्यों - ढांकता हुआ, अतिचालक, धातु, चुंबक, और यहां तक ​​कि एक पहले से अज्ञात समग्र राज्य में स्विच करने का एक अद्भुत अवसर के साथ सार्वजनिक नई सामग्री प्रस्तुत की ।

विज्ञान पहले से ही मामले के कुछ राज्यों को जानता है। ठोस, तरल और गैसीय स्कूल सामग्री के अलावा, प्लाज्मा, सुपरफ्लूड तरल पदार्थ और ठोस पदार्थ भी हैं , बोस-आइंस्टीन घनीभूत, क्वार्क-ग्लूऑन प्लाज्मा, ग्लेज़मा, सुपरक्रिटिकल तरल पदार्थ, और कई अन्य विदेशी विकल्प जिनके बारे में केवल भौतिकविदों को पता है। अधिकांश परिस्थितियां व्यावहारिक रूप से प्राकृतिक वातावरण में नहीं पाई जाती हैं और प्रयोगशालाओं में प्राप्त की जाती हैं।

उनमें से एक नया राज्य है जिसमें कार्बन -60 अणुओं से प्राप्त सामग्री, जिसे फुलरीन या बिकलबॉल के रूप में जाना जाता है , पारित कर सकते हैं। वे उत्तल बंद पॉलीहेड्रोन हैं जो एक फुटबॉल की गेंद से मिलते जुलते हैं।



गेंदों को रुबिडियम परमाणुओं के साथ सुगंधित किया जाता है, जो कि बकीबॉल के बीच की दूरी को नियंत्रित करते हैं और सामग्री के गुणों को प्रभावित करते हैं। उनके लिए धन्यवाद, एक पदार्थ, विशेष रूप से, एक नया राज्य में स्थानांतरण कर सकता है जिसे जाह्न - टेलर धातु कहा जाता है, जाह्न - टेलर प्रभाव के सम्मान में , जो इलेक्ट्रॉनों के कक्षीय राज्यों और क्रिस्टल जाली क्षेत्र की विकृतियों की बातचीत से जुड़ा हुआ है। मोटे तौर पर, एक सामग्री में दबाव में वृद्धि से इसकी विद्युत चालकता में तेज वृद्धि होती है।

केवल इस मामले में, दबाव विनियमन शारीरिक रूप से नहीं किया जाता है, एक उप और प्रेस का उपयोग करते हुए, लेकिन रासायनिक रूप से - पदार्थ की संरचना को बदलकर, जो इसके अणुओं के बीच की दूरी को नियंत्रित करता है, और वास्तव में, दबाव में बदलाव का अनुकरण करता है। इस स्थिति में, संक्रमण की स्थिति में, पदार्थ एक ही समय में ढांकता हुआ और कंडक्टर के समान हो जाता है।



"क्या धातु और ढांकता हुआ के बीच इस संक्रमण में आश्चर्य एक सीमा राज्य है जिसे पहले कभी नहीं देखा गया है," भौतिकी विश्व संपादक लिखते हैं । - शोधकर्ताओं ने इस स्थिति को "जाह्न-टेलर मेटल" कहा, क्योंकि जब इंफ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग करने वाले पदार्थ की जांच की जाती है, तो यह स्पष्ट होता है कि फुलरीन का आकार विकृत है, जो आमतौर पर केवल डायलेट्रिक्स में होता है। इस मामले में, परमाणु चुंबकीय अनुनाद का मापनदिखाता है कि इलेक्ट्रॉन एक अणु से दूसरे अणु में कूदते हैं, जो एक चालक का संकेत है। "

सामग्री में सुपरकंडक्टिविटी इलेक्ट्रॉनों की जोड़ीदार अंतःक्रिया के प्रभाव के कारण प्रकट होती है, तथाकथित में एकजुट होती है " कूपर कपल ।" "साधारण" सुपरकंडक्टर्स के लिए, इस प्रभाव का अच्छी तरह से अध्ययन किया गया है - इलेक्ट्रॉन - फोनन इंटरैक्शन उन में होता है (क्विपिपर्टिकल्स के साथ इलेक्ट्रॉनों की बातचीत - क्वांटम जाली कंपन क्वांटा)। नतीजतन, इलेक्ट्रॉनों के जोड़े एक-दूसरे को आकर्षित करना शुरू करते हैं। यह सब बेहद कम तापमान पर होता है।

अध्ययन की गई सामग्री में, सुपरकंडक्टिविटी 35 K के तापमान पर उत्पन्न हुई, और सिर्फ उस मध्यवर्ती राज्य में, जिसे जाह्न-टेलर धातु कहा जाता था। वैज्ञानिकों को अभी भी इस राज्य में इलेक्ट्रॉन जोड़े की उपस्थिति के तंत्र का पता नहीं है - यह केवल स्पष्ट है कि यह "साधारण" सुपरकंडक्टर्स के तंत्र से अलग है। मैथ्यू रोसिन्स्की, टीम के शोधकर्ताओं में से एक, ने इस पदार्थ के व्यवहार की तुलना कप्रेट, उच्च तापमान वाले सुपरकंडक्टर्स के साथ की । अधिकतम तापमान जिस पर कपाट (135K) के लिए सुपरकंडक्टिविटी देखी गई, वह पदार्थ के लिए प्राप्त किया गया था HgBa2Ca2Cu3O8 + x, जिसे 1993 में मास्को स्टेट यूनिवर्सिटी पुतिन और एंटिपोव में भौतिकविदों द्वारा खोजा गया था।

नई सामग्री के गुणों का आगे का अध्ययन संभावित रूप से सुपरकंडक्टर्स के गुणों पर प्रकाश डालने में सक्षम है और भविष्य में कमरे के तापमान पर सुपरकंडक्टिंग गुणों के साथ वांछित सामग्री प्राप्त करने में मदद कर सकता है।