اخبار

مروری بر ۲۰۱۵: گام بزرگ در ابررسانایی

گام بزرگ در ابررسانایی
نوشته شده توسط سید محمد حسین خلیلی

ابررسانایی پدیده است که برای برخی از مواد در دماهایی پایین رخ می‌دهد. مقاومت الکتریکی در ماده‌ای که خاصیت ابررسانایی دارد صفر است، همچنین ماده ابررسانا خاصیت دیامغناطیس کاملی پیدا می‌کند. این خاصیت دیامغناطیس باعث می‌شودکه ماده، میدان مغناطیسی را از خود طرد کند.
ویژگی ابررسانایی از سوی پروفسور هلندی، کمرلینگ اونز در سال ۱۹۱۱ در دانشگاه لیدن دیده شد. وی دریافت که در دمای خیلی پایین، مقاومت جیوه تا حد غیر قابل اندازه‌گیری کاهش می‌یابد.

بعد از دو دهه وقفه ابررساناها دوباره گرم شدند.

محققان موسسه ماکس پلانک مشاهده کردند که سولفید هیدروژن زمانی که در دمای ۲۰۳ کلوین و تحت فشار ۱٫۵ میلیون بار قرار می‌گیرد خاصیت ابررسانایی نشان می‌دهد. این فشار در حدود نیمی از فشار هسته زمین است.
برای بسیاری از فیزیکدان‌های حالت جامد، ابررساناهای مناسب برای استفاده در دمای اتاق (۲۵ درجه سانتی گراد) یک رؤیا است؛ اما تا به حال مواد شناخته‌شده‌ که جریان الکتریکی را بدون مقاومت عبور دهنده در دماهای بسیار پایین کار می‌کنند.
تا پیش از این «کوپرات ها»؛ سرامیکی خاصی بر اساس مس، پیشرو در این زمینه بودند. بهترین رکورد برای یک سرامیک از این نوع؛ نشان دادن خاصیت ابررسانایی در ۱۴۰- درجه سانتیگراد در فشار معمولی و ۱۰۹- درجه سانتیگراد، در جهت تحت فشار بیشتر است.
یک تیم تحت رهبری میخائیل ارمتز، از موسسه ماکس پلانک با همکاری محققانی از دانشگاه یوهانس گوتنبرگ، موفق شدند خاصیت ابررسانایی را در سولفید هیدروژن گزارش کنند. آن‌ها یک نمونه از گاز بسیار سمی و اشتعال‌پذیر سولفید هیدروژن را در دمای بسیار پایین بین دو الماس تحت‌فشار شدید قراردادند. اندازه‌گیری ‌نشان داد که مقاومت الکتریکی صفر شده است و حتی بعد از گرم کردن ترکیب تا ۱۹۰ درجه کلوین هنوز خاصیت ابررسانایی وجود دارد.
البته این دما خیلی هم گرم نیست (۷۰- درجه سانتی گراد) اما نسبت به رکوردهای قبلی یعنی ۱۶۴ کلوین پیشرفت خوبی است.
هرچند که این ادعا در ابتدا بحث‌برانگیز بود اما این گروه بعد از ۶ ماه توانست نشان دهد که سولفید هیدروژنِ تحت‌فشار توسط میدان مغناطیسی شناور می‌شود، چیزی که به عنوان اثر مایسنر می‌شناسیم.

۷۹d51f4d7e4d54d54b55519c3b462d00

ماده‌ای که خاصیت ابررسانایی در دمای اتاق داشته باشد. می‌تواند برای ساخت دستگاه‌های ذخیره‌سازی انرژی بسیار قوی یا دستگاه‌های MRI بدون نیاز به هلیوم مایع و نسل جدیدی از قطارهای معلق استفاده شود.
اما پس از یک قرن تحقیقات فراوان، فیزیکدانان هنوز مطمئن نیستند که کدام ترکیب دقیقاً می‌تواند آن‌ها را به این هدف برساند.
هر ابر رسانای جدید، حتی آن هایی که احتیاج به تجهیزات فشار بالا دارند (که تنها در چند آزمایشگاه در کل جهان وجود دارد) می‌تواند به دست‌یابی به ابررسانای در دمای اتاق کمک کند.

درباره نویسنده

سید محمد حسین خلیلی

دیدگاه شما چیست