Shkencëtarët kanë zbuluar një grimcë që mund të jetë çelësi për arritjen e superpërcjellshmërisë në temperaturën e dhomës, një qëllim deri tani i pakapshëm në fushën e fizikës.
Superpërçuesit, materialet që mund të përcjellin elektricitetin pa rezistencë, kanë intriguar shkencëtarët për dekada. Megjithatë, këto materiale aktualisht funksionojnë vetëm në temperatura jashtëzakonisht të ulëta, shumë nën 20 gradë Celsius.
Kohët e fundit, shkencëtarët nga Universiteti i Illinois bënë një zbulim të rëndësishëm. Ata identifikuan një grimcë pa masë brenda rutenatit të stronciumit metalik, pothuajse 70 vjet pasi u prezantua koncepti i të ashtuquajturave “grimca demonike”. Zbulimi i tyre potencialisht mund të zhbllokojë derën e superpërçueshmërisë në temperaturën e dhomës.
Mundesh me e lexu edhe…
Superpërçuesit gjejnë aplikime në teknologji të tilla si trenat levitues dhe makinat MRI me precizion të lartë. Arritja e superpërçueshmërisë në temperaturën e dhomës mund të çojë në kompjuterë më të fuqishëm dhe një sërë pajisjesh elektronike novatore.
Kërkimi për superpërçuesit filloi më shumë se një shekull më parë, me zbulimin e superpërçueshmërisë së merkurit në një temperaturë ftohjeje që korrespondon me heliumin e lëngshëm, pra në -268 gradë Celsius. Ndërsa fenomene të ngjashme janë vërejtur në materiale të tjera, ato gjithashtu kërkonin temperatura jashtëzakonisht të ulëta.
Termi “grimcë demon” u krijua nga fizikani teorik David Pines në vitin 1956. Pines propozoi që elektronet mund të shfaqin sjellje unike brenda trupave të ngurtë. Ai spekuloi se në kushte të caktuara, elektronet mund të kombinohen në grimca të përbëra të quajtura plasmone. Ato plasmone, me ngarkesa dhe masa të ndryshme të përcaktuara nga ndërveprimet elektrike, mund të jenë potencialisht pa masë dhe neutrale dhe të ekzistojnë në një gamë të gjerë temperaturash. Kjo teori parashikoi efekte të thella mbi materialet me breza të shumëfishtë energjie.
Peter Abbamonte, profesor i fizikës në Universitetin e Illinois Urbana-Champaign, është udhëheqësi i zbulimit të ri në fjalë. Ndërsa studionte vetitë e rutenatit të stronciumit, ekipi i tij u ndesh papritur me fenomenin për të cilin Pines kishte teorizuar. Hulumtimi në lidhje me të u botua në revistën Nature.
Megjithëse eksperimenti fillimisht nuk ishte i lidhur me superpërçuesit, ngjashmëria e metalit me superpërçuesit me temperaturë të lartë luajti një rol kyç në këtë zbulim.
“Në fillim nuk e kishim idenë se çfarë ishte. “Demonët” nuk ishin temë në diskutimet kryesore. Kjo mundësi u shfaq herët dhe ne në fakt qeshëm me të. Por ndërsa filluam t’i përjashtonim gjërat, filluam të dyshonim se kishim gjetur një “demon”, shpjegon studenti i diplomuar Ali Hussain, i cili punonte së bashku me Abbamonte.
Edwin Huang, një student postdoktoral i Moore i specializuar në teorinë e lëndës së kondensuar në UIUC, llogariti strukturën elektronike të rutenatit të stronciumit.
“Parashikimi i Pines për grimcat e demonit kërkonte kushte mjaft specifike dhe askush nuk ishte i qartë nëse rutenati i stronciumit duhet t’i kishte fare këto grimca. Na u desh të bënim një llogaritje mikroskopike për të sqaruar se çfarë po ndodhte. Kur e bëmë, gjetëm një grimcë të përbërë nga dy breza elektronesh që lëkunden jashtë fazës me madhësi pothuajse të barabartë, ashtu siç përshkroi Pines”, tha Huang.
Zbulimi i “grimcës së demonit” të pakapshëm mund të revolucionarizojë të kuptuarit tonë të superpërcjellshmërisë dhe të na sjellë më pranë realizimit të superpërçuesve që punojnë në temperaturën e dhomës, me implikime të thella për fusha të ndryshme teknologjike. /Katror.info
Përgatiti:
