تاکنون غالباً تصور میشد که مغناطیس و ابررسانایی با یکدیگر سازگاری ندارند. اما به تازگی فیزیکدانان آمریکایی و فرانسوی ساختارهای نانومقیاسی ساختهاند که همزمان دارای خواص ابررسانایی و مغناطیسی است. نتایج حاصله نشان دهنده نوعی اثر متقابل بین فرومغناطیسی و ابررسانایی است که تاکنون ناشناخته مانده است.
سازگاری ابررسانایی و مغناطیس در یک نانو ماده جدید
|
بر طبق نظریه ابررسانایی باردین- کوپر- شریفر (Bardeen- Cooper- Schrieffer) ، الکترونهای دارای اسپینهای مخالف، جفتهایی را به وجود میآورند (زوج کوپر) که میتوانند بدون هیچ گونه مقاومتی در درون مواد حرکت کنند. یک میدان مغناطیسی میتواند از دو راه متفاوت اثر ابررسانایی را حذف کند. این دو راه عبارتند از: شکستن جفتهای الکترونی و یا تلاش برای هم سو ساختن اسپینهای دو الکترون. همچنین این اثرات میزان جریان قابل شارش در ابررسانا را محدود میکند. دلیل این پدیده اثرات اختلالی میدان مغناطیسی تولید شده توسط خود جریان است. سال گذشته، جاکوز چاخالیان و همکارانش در مؤسسه ماکس پلانک آلمان و دانشگاه گرنوبلِ فرانسه، مقالهای به چاپ رساندند که در آن خصوصیات جدید در حد فاصل بین یک ابررسانای ساخته شده از ایتریم، مس، باریم و اکسیژن و یک ماده فرومغناطیس ساخته شده از اکسید منگنز، کلسیم، لانتانیوم (LCMO ) بررسی شده بود. این محققان روشی ابداع کردند که به آنها اجازه میدهد تا دو ماده مذکور را در یک ابر شبکه لایه نازک با یکدیگر ترکیب کنند. ترکیب مورد نظر خواص مغناطیسی و ابررسانایی را به طور همزمان دارا میباشد. هماکنون چاخالیان و همکارانش قصد دارند تا با استفاده از پرتو نوری سینکروترون به حد فاصل دو ماده مزبور به طور دقیقتری نگاه کنند. پرتو نوری سینکروترون، تابش الکترومغناطیسی با طول موجهای متغییر میباشد که میتوان در هر آزمایش خاصی، آن را برای طول موجهای ویژهای تنطیم کرد. به منظور کمک به تکمیل بررسیها، محققان مزبور از حمایتهای مالی مناسب برای دو سال آینده برخوردار شدهاند و زمان کافی برای تحقیقات با پیشرفتهترین چشمه نور سینکروترون دنیا در سوئیس، در اختیار آنها قرار داده شده است. طیف نوری چشمه نور سوئیس از اشعه مادون قرمز شروع شده و در نهایت به اشعه ایکس سخت و نرم (Soft to hard X-rays) میرسد. البته برخلاف اشعه ایکس معمولی که در فضا پراکنده میشود، پرتو نوری سینکروترون تیز و متمرکز است. مهمترین مسئلهای که هماکنون چاخالیان و گروهش به آن فکر میکنند، متمرکز کردن پرتوی تشکیل یافته از فوتونهای کم انرژی روی نقطهای با اندازه چند صد میکرون است. محققان مذکور اظهار داشتند که با این کار دری به روی عرصههای جدید در فیزیک گشوده خواهد شد و حتی میتواند به کشف مواد دیگری که خاصیتهای مغناطیسی و ابررسانایی همزمان دارند، منجر شود. نتایج این تحقیق در مجله Nature Physics منتشر شده است. |
