เพื่อนบ้านที่ไม่ดีบางครั้งก็มีอิทธิพลที่ดีต่อคนข้างบ้าน นักวิจัยด้านการนำไฟฟ้ายิ่งยวดกำลังค้นพบประสบการณ์นี้ในรูปแบบของตนเองนักฟิสิกส์ระวังโลหะธรรมดามานานแล้ว ซึ่งเมื่อพวกมันมีพรมแดนทางกายภาพร่วมกับตัวนำยิ่งยวด จะดูดกลืนการนำไฟฟ้าที่ไม่มีความต้านทานของพวกมันที่อยู่ใกล้เคียง ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าปรากฏการณ์ความใกล้ชิด และตอนนี้นักวิทยาศาสตร์พบว่าตรงกันข้าม
โลหะธรรมดาที่อยู่ติดกับตัวนำยิ่งยวดชั้นหนึ่ง
ซึ่งเรียกว่าระบบอิเล็กตรอนที่สัมพันธ์กันอย่างมาก สามารถเพิ่มความนำยิ่งยวดของวัสดุข้างเคียงได้ ในบรรดาตัวนำยิ่งยวดที่อยู่ในประเภทนี้ ได้แก่ ตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิสูง (SN: 16/3/02, p. 173: ชิ้นส่วนแม่เหล็กเหมาะกับปริศนาที่ไม่มีความต้านทาน ) พวกมันเป็นตัวนำยิ่งยวดในสภาวะที่อุ่นกว่ามาก แม้ว่าจะยังคงเย็นอย่างขมขื่นกว่าตัวนำยิ่งยวดทั่วไป
นักฟิสิกส์ได้แสวงหาวิธีการเกลี้ยกล่อมให้ตัวนำยิ่งยวดที่มีอุณหภูมิสูงทำงานที่อุณหภูมิสูงขึ้นไปอีกเป็นเวลานาน (SN: 12/2/00, p. 359) Robert C. Dynes แห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก ผู้นำการศึกษาชิ้นใหม่กล่าวว่า “ผลกระทบจากความใกล้ชิดแบบผกผัน” ที่เพิ่งค้นพบนี้อาจเป็นช่องทางไปสู่เป้าหมายนั้น นอกจากนี้ เนื่องจากเซ็นเซอร์สนามแม่เหล็ก แม่เหล็กที่ทรงพลังมาก และอุปกรณ์ตัวนำยิ่งยวดอื่นๆ จำนวนมากใช้ประโยชน์จากเอฟเฟกต์ความใกล้เคียงแบบปกติ เอฟเฟกต์แบบย้อนกลับอาจนำไปสู่อุปกรณ์ใหม่ เขาคาดการณ์
Dynes และเพื่อนร่วมงานของเขาได้ “ค้นพบความผิดปกติในเอฟเฟกต์ความใกล้ชิดที่ท้าทายความเข้าใจของเราเกี่ยวกับตัวนำยิ่งยวด” Robert J. Soulen จาก Naval Research Laboratory (NRL) ในกรุงวอชิงตัน ดี.ซี. เขาและ Michael S. Osofsky จาก NRL
เช่นกัน ได้แสดงความคิดเห็น พัฒนาแบบจำลองทางทฤษฎีเพื่อทำนายว่าโครงสร้างของวัสดุตัวนำยิ่งยวด
ส่งผลต่ออุณหภูมิวิกฤตที่เรียกว่าตัวนำยิ่งยวดอย่างไร เมื่อนักวิทยาศาสตร์เสียบข้อมูลผลกระทบผกผันใหม่ลงในแบบจำลองเมื่อสัปดาห์ที่แล้ว “มันพอดีเหมือนถุงมือ” Soulen กล่าว .
Dynes และผู้ร่วมงานของเขาเริ่มทำงานด้วยลางสังหรณ์ว่ามีความใกล้ชิดแบบผกผัน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิสูงเป็นวัสดุที่ซับซ้อน ทีมงานจึงเลือกที่จะเริ่มต้นด้วยส่วนผสมที่เรียบง่ายกว่า
สมัครสมาชิกข่าววิทยาศาสตร์
รับวารสารวิทยาศาสตร์ที่ยอดเยี่ยมจากแหล่งที่น่าเชื่อถือที่สุดส่งตรงถึงหน้าประตูคุณ
ติดตาม
มันมีศูนย์อยู่ที่ตะกั่วซึ่งเป็นตัวนำยิ่งยวดธรรมดา อย่างไรก็ตาม พวกเขารู้ว่ามันจะกลายเป็นระบบที่มีความสัมพันธ์กันอย่างมากหากพวกเขาประดิษฐ์มันขึ้นในชั้นที่บางมาก ซึ่งมีความหนาเพียงหลายอะตอมเท่านั้น ซึ่งอะตอมเหล่านี้ถือว่ามีการจัดเรียงตัวของอะตอมที่ไม่เป็นระเบียบและไม่เป็นผลึก จากนั้นนักวิจัยได้ฝากเงินไว้บนฟิล์มตะกั่วเพื่อใช้เป็นโลหะที่อยู่ใกล้เคียง
ทีมงานพบว่าอุณหภูมิที่ชั้นตะกั่วกลายเป็นตัวนำยิ่งยวดเพิ่มขึ้นเล็กน้อยเมื่อชั้นเงินที่ทับอยู่เพิ่มความหนาถึง 0.26 นาโนเมตร การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิวิกฤติในนาทีนั้น จากประมาณ 1.6 เคลวิน เหลือเพียง 1.8 เคลวิน แสดงว่าฟิล์มตะกั่วกลายเป็นตัวนำยิ่งยวดที่ดีขึ้น
เมื่อชั้นของโลหะชนิดใดชนิดหนึ่งหนาเกินไป ผลกระทบจากความใกล้ชิดแบบธรรมดาก็เข้าครอบงำ และอุณหภูมิวิกฤตของตะกั่วก็ลดลง การวัดที่ระบุปริมาณพลังงานที่จำเป็นในการสลายการจับคู่ทางอิเล็กทรอนิกส์ที่เป็นพื้นฐานของตัวนำยิ่งยวด ซึ่งเป็นมาตรวัดประสิทธิภาพของตัวนำยิ่งยวดแบบฟิล์มอีกชิ้นหนึ่ง ยังแสดงให้เห็นการเพิ่มขึ้นและลดลงที่บอกเล่าซึ่งบ่งชี้ถึงผลกระทบที่ใกล้เคียงกันแบบผกผัน Dynes, Olivier S. Bourgeois ซึ่งปัจจุบันเป็นสมาชิกของ National Center for Scientific Research ในเมือง Grenoble ประเทศฝรั่งเศส และ Aviad Frydman แห่งมหาวิทยาลัย Bar Ilan ในเมือง Ramat Gan ประเทศอิสราเอล ได้รายงานการค้นพบของพวกเขาในจดหมายทบทวนทางกายภาพฉบับวันที่6 พฤษภาคม
Credit : รับจํานํารถ
