Дар маводи суперноқилӣ ҷараёни барқ ​​бидуни муқовимат ҷараён мегирад. Якчанд татбиқи амалии ин падида вуҷуд дорад; вале бисьёр саволхои асосй то хол бечавоб мемонанд. Дотсент Ҷастин Йе, роҳбари гурӯҳи "Физикаи дастгоҳҳои маводи мураккаб" дар Донишгоҳи Гронинген, суперноқилиятро дар қабати дукаратаи дисульфиди молибден омӯхта ва ҳолати нави суперноқилро кашф кард. Натиҷаҳо дар маҷаллаи Nature Nanotechnology рӯзи 4 ноябр нашр шуданд.

Дар кристаллҳои якқабатаи, масалан, дисульфиди молибден ё дисульфиди вольфрам, ки ғафсӣ ҳамагӣ се атом доранд, суперногузарӣ нишон дода шудааст. "Дар ҳарду якқабат, як намуди махсуси суперноқилӣ мавҷуд аст, ки дар он майдони магнитии дохилӣ ҳолати суперноқилро аз майдонҳои магнитии беруна муҳофизат мекунад", - шарҳ медиҳад Йе. Ҳангоме ки майдони бузурги магнитии беруна татбиқ карда мешавад, суперноқилияти муқаррарӣ аз байн меравад, аммо ин суперноқилияти Исинг сахт муҳофизат карда мешавад. Ҳатто дар қавитарин майдони магнитии статикӣ дар Аврупо, ки иқтидори он 37 Тесла аст, суперногузаронӣ дар дисульфиди волфрам ҳеҷ гуна тағиротро нишон намедиҳад. Бо вуҷуди ин, гарчанде ки доштани чунин муҳофизати қавӣ бузург аст, мушкилии навбатӣ ин аст, ки роҳи назорат кардани ин таъсири муҳофизатӣ тавассути истифодаи майдони электрикӣ.

Ҳолатҳои нави суперноқил

Йе ва ҳамкорони ӯ қабати дукаратаи дисульфиди молибденро омӯхтанд: "Дар ин конфигуратсия, таъсири мутақобилаи ду қабат ҳолатҳои нави суперноқилро ба вуҷуд меорад." Шумо як қабати дуқабати овезонро бо моеъи ионӣ дар ҳар ду тараф ба вуҷуд овардед, ки онро барои эҷоди майдони электрикӣ дар дуқабат истифода бурдан мумкин аст. "Дар як қабати инфиродӣ, чунин майдон асимметрӣ хоҳад буд, ки дар як тараф ионҳои мусбат ва аз тарафи дигар зарядҳои манфӣ ба вуҷуд меоянд. Аммо, дар дуқабат, мо метавонем як миқдори зарядро дар ҳарду якқабат ба вуҷуд орем ва системаи симметриро эҷод кунем," мефаҳмонад Йе. Майдони электрикие, ки ҳамин тавр ба вуҷуд омадааст, метавонист барои фурӯзон ва хомӯш кардани суперноқилият истифода шавад. Ин маънои онро дорад, ки транзистори суперноқилӣ сохта шудааст, ки тавассути моеъи ионӣ гузаштан мумкин аст.

Дар қабати дукарата муҳофизати Исинг аз майдонҳои магнитии беруна нопадид мешавад. "Ин ба сабаби тағирот дар таъсири мутақобилаи ду қабат рух медиҳад." Бо вуҷуди ин, майдони барқ ​​метавонад муҳофизатро барқарор кунад. "Сатҳи муҳофизат ба он вобаста аст, ки шумо дастгоҳро то чӣ андоза қавӣ мегузоред."

Ҷуфтҳои Купер

Йе ва хамкасбони у ба гайр аз сохтани транзистори суперно-килй боз як мушохидаи ачоиб гузаронд. Дар соли 1964 пешгӯӣ шуда буд, ки ҳолати махсуси суперноқилӣ вуҷуд дошта бошад, ки давлати FFLO номида мешавад (бо номи олимоне, ки онро пешгӯӣ кардаанд: Фулде, Феррелл, Ларкин ва Овчинников). Дар суперноқилият электронҳо ҷуфт-ҷуфт ба самтҳои муқобил ҳаракат мекунанд. Азбаски онҳо бо суръати якхела ҳаракат мекунанд, ин ҷуфтҳои Купер импулси умумии кинетикии сифр доранд. Аммо дар ҳолати FFLO, фарқияти хурди суръат вуҷуд дорад ва аз ин рӯ импулси кинетикӣ сифр нест. То ҳол ин ҳолат ҳеҷ гоҳ дар таҷрибаҳо дуруст омӯхта нашудааст.

«Мо қариб ҳамаи шартҳои заруриро барои омода кардани ҳолати FFLO дар дастгоҳи худ қонеъ кардем», мегӯяд Е. «Аммо давлат хеле нозук аст ва аз ифлосшавии сатҳи маводи мо ба таври назаррас таъсир мерасонад. Аз ин рӯ, мо бояд таҷрибаҳоро бо намунаҳои тозатар такрор кунем. ”

Бо ду қабати овезони дисульфиди молибден, Е ва ҳамкорон тамоми компонентҳоро доранд, ки барои омӯзиши баъзе ҳолатҳои махсуси суперноқилӣ заруранд. "Ин дар ҳақиқат илми бунёдист, ки метавонад ба мо тағйироти консептуалӣ оварад."