ساخت ابر رسانا از حالت پنجم ماده

 به نقل از اینترنشنال بیزینس تایم، جستجو برای ماده‌ای که بتواند بدون مقاومت رسانای برق باشد، از مدت‌ها قبل آغاز شده است.

در همین راستا محققان دانشگاه توکیو در ژاپن یک ابررسانه از حالت پنجم ماده به نام چگالش بوز-اینشتین(Bose–Einstein condensate) ساخته‌اند.

پنجمین حالت ماده یاBEC در نتیجه سرد کردن گاز بوزون در پایین‌ترین دمای ممکن به وجود می‌آید. علاوه بر چگالش بوز انیشتین ،۶ حالت دیگر ماده یعنی جامد، مایع، گاز، پلاسما، کوارک گلون پلاسما و چگالش فرمونیک وجود دارد.

تاکنون این رویداد محدود به نظریه‌ها بوده و برخی از دانشمندان توانستند ابرجامد، ابر مایع و ابراکسیتونیوم (تشکیل شده از ذرات اکسیتون) با حجم منفی بسازند. اما هیچکس نتوانسته ابر رسانا بودن این مواد را اثبات کند.

اکنون محققان دانشگاه توکیو برای نخستین بار ابررسانایی چگالش بوز انیشتین را ثابت کردند. آنها برای این منظور با استفاده از ابر آهن و اتم‌های سلنیوم BEC را ساختند.

کوزو اکازاکی محقق ارشد این پژوهش می‌گوید: یک BEC حالت جالبی از ماده است که به جای ذرات از مواد تشکیل شده است. حالت BCE یک ماهیت یکپارچه با ویژگی‌های نوین است که در حالات جامد، مایع و گاز وجود ندارد.

محققان برای نشان دادن ابررساناییBCE از رژیم بادرین-کوپر- شریفر استفاده کردند. این رژیم حالتی شبیه ماده است که ابر اتم‌ها تا دمای صفر سرد می‌شوند به این ترتیب الکترون‌ها بدون هیچ مقاومتی از کنار یکدیگر می‌گذرند.

اوکازاکی و همکارانش از اشعه لیزر قدرتمند با دمای بسیار سرد استفاده کردند تا شیوه رفتار الکترون‌ها طی فرایند انتقال از رژیم باردین-کوپر-شریفر به BCE را بررسی کنند. هرچند الکترون‌ها در هر دو وضعیت رفتار متفاوتی داشتند اما همپوشانی رفتار آنها ابررساناییBCE را نیز نشان داد.

اوکازاکی و همکارانش خواهان بررسی هم پوشانی بین BCE و باردین-کوپر-شریفر بودند اما در نهایت شاهد ابررساناییBCE شدند.