บางครั้งการบิดอาจดีพอ ๆ กับกระตุก หรืออย่างน้อย การศึกษาใหม่ชี้ว่า อิเล็กตรอนที่บิดงอดูเหมือนจะเข้ามาแทนที่ไอออนที่กระตุกในตัวนำยิ่งยวดชนิดที่แปลกใหม่เป็นการทดลองครั้งแรกที่แสดงให้เห็นว่าความผันผวนแบบบิดเบี้ยวของอิเล็กตรอนในวัสดุสามารถอธิบายความเป็นตัวนำยิ่งยวดได้ นักวิทยาศาสตร์รายงานในวารสารNature เมื่อวัน ที่ 20 พฤศจิกายน การวิจัยยังสนับสนุนทฤษฎีอายุ 20 ปีเกี่ยวกับการบิดดังกล่าวในแกนหมุนของอิเล็กตรอนโดยทั่วไปสามารถทำให้เกิดตัวนำยิ่งยวดสำหรับวัสดุบางชนิดได้
ในตัวนำยิ่งยวด กระแสไฟฟ้าจะไหลโดยไม่มีความต้านทานเป็นศูนย์
ดังนั้น กระแสในวงจรของตัวนำยิ่งยวดจะไหลอย่างต่อเนื่องแม้ไม่มีแหล่งพลังงาน ตัวนำยิ่งยวดทั่วไปต้องถูกรักษาให้เย็นจัดในการทำงาน โดยต้องใช้ฮีเลียมเหลวราคาแพงเพื่อทำให้เย็นจนเกือบเป็นศูนย์สัมบูรณ์ (–273° เซลเซียส) แต่วัสดุบางอย่าง เช่น คัพเรตบางชนิดจะกลายเป็นตัวนำยิ่งยวดเมื่อเย็นลงจนถึงอุณหภูมิเปลี่ยนผ่านที่สูงถึงประมาณ –110°C ซึ่งทำให้ตัวนำยิ่งยวดที่ไม่ธรรมดาเหล่านี้มีราคาถูกลงและใช้งานได้จริงมากขึ้น
“งานนี้อาจเป็นรากฐานสำหรับการทำความเข้าใจตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิสูงได้ดีขึ้น และอาจนำไปสู่รูปแบบใหม่ของตัวนำยิ่งยวดที่ไม่ธรรมดา” Tuson Park ผู้เขียนร่วมของการศึกษาและนักฟิสิกส์เรื่องควบแน่นที่ Los Alamos National Laboratory ในนิวเม็กซิโกกล่าว
กลไกที่ช่วยให้อิเล็กตรอนที่มีประจุสามารถเคลื่อนที่ผ่านตัวนำยิ่งยวดธรรมดาทั้งหมดโดยไม่คำนึงถึงอุณหภูมิการเปลี่ยนผ่าน เป็นที่เข้าใจกันดี สายไฟที่ปราศจากความต้านทานเหล่านี้ให้พลังงานแก่เครื่อง MRI ในโรงพยาบาลและเครื่องเร่งอนุภาคที่ใหญ่ที่สุดในโลก
แต่ตัวนำยิ่งยวดที่ไม่ธรรมดา มีเพียงบางตัวเท่านั้นที่มีอุณหภูมิ
การเปลี่ยนผ่านสูง ทำงานโดยใช้กลไกต่างๆ ที่ยังเข้าใจได้ไม่ดีนัก การค้นพบว่าวัสดุดังกล่าวทำงานอย่างไรเป็น “จอกศักดิ์สิทธิ์ของการวิจัยตัวนำยิ่งยวด เพราะตัวนำยิ่งยวดที่ไม่ธรรมดาเท่านั้นที่สามารถมีอุณหภูมิการเปลี่ยนแปลงสูงได้” Qimiao Si นักทฤษฎีสสารควบแน่นแห่งมหาวิทยาลัยไรซ์ในฮูสตันให้ความเห็น “นั่นคือเหตุผลที่เราสนใจพวกเขา”
ในการสำรวจฟิสิกส์ของตัวนำยิ่งยวดที่แปลกใหม่ นักวิจัยได้ทำการวัดความต้านทานไฟฟ้าของวัสดุแปลกใหม่ที่มีองค์ประกอบของซีเรียม โรเดียม และอินเดียม Park และเพื่อนร่วมงานของเขาทำให้วัสดุเย็นลงจนเกือบเป็นศูนย์สัมบูรณ์ เพื่อที่จะผ่านการเปลี่ยนแปลงที่เสนอโดยนักทฤษฎีที่เรียกว่าจุดวิกฤตควอนตัมในท้องถิ่น ในช่วงเวลานั้น แกนหมุนของอิเล็กตรอนในวัสดุจะเริ่มบิดตัวและผันผวนอย่างรุนแรง
ความผันผวนเหล่านี้สามารถช่วยให้อิเล็กตรอนจับคู่กันได้ Park และเพื่อนร่วมงานของเขาเชื่อว่า มีเพียงอิเล็กตรอนคู่เดียวเท่านั้นที่สามารถเคลื่อนที่ผ่านตัวนำยิ่งยวดโดยไม่มีการยับยั้ง แต่อิเล็กตรอนจะผลักกันโดยธรรมชาติเพราะมีประจุไฟฟ้าลบเท่ากัน ในตัวนำยิ่งยวดแบบเดิม การกระตุกของนิวเคลียสของอะตอมเพื่อตอบสนองต่อการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนตัวหนึ่งช่วยให้อิเล็กตรอนอีกตัวหนึ่งติดตามไปข้างหลังอย่างใกล้ชิด ซึ่งให้กาวควอนตัมชนิดหนึ่ง
“แนวคิดนี้คล้ายกับแบบเดิม ยกเว้นว่ากาวจะแตกต่างกัน” Park อธิบาย ในการทดลอง ความผันผวนในแกนหมุนของอิเล็กตรอนดูเหมือนจะให้กาว
ในขณะที่วัสดุทดสอบถูกทำให้เย็นลงจนเกือบเป็นศูนย์สัมบูรณ์เพื่อทำให้ปรากฏการณ์นี้มองเห็นได้ชัดเจนขึ้น การทำความเข้าใจกลไกที่เกี่ยวข้องสามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจตัวนำยิ่งยวดที่ไม่ธรรมดาได้ดียิ่งขึ้นที่อุณหภูมิสูงขึ้นเช่นกัน “มีวัสดุต้นแบบไม่มากนักที่คุณสามารถศึกษากลไกของตัวนำยิ่งยวดอย่างเป็นระบบได้ และนี่คือหนึ่งในนั้น” Si กล่าว “บางทีกลไกนี้อาจมีความเกี่ยวข้องในวงกว้างมากขึ้น”
Credit : ribeha.net
longchampoutletsaleonline.net
arcadecrafting.com
fofan.org
alyandajfans.com
halo50k.com
newcoachfactory.com
fascistgaming.net
shamsifard.com
authenticnationalspro.com
infamousclan.net
synergyfactor.net
