دانشمندان از كشف فرمی جدید و بسیار خاص از ابررساناهای دوبعدی خبر می‌دهند كه می‌توانند در درجه حرارت‌های بالاتر نیز كار كنند و در مقایسه با ابرهادی‌های سه بعدی فعلی تحول بسیار چشمگیری در قلمرو ابررسانایی ایجاد خواهد كرد.
هدف مقدماتی دانشمندان از این پژوهش كه در دپارتمان آزمایشگاه ملی انرژی آمریكا به اجرا درآمده و هم اكنون در شماره اخیر ژورنال تخصصی فیزیكال ریویو به صورت آنلاین قابل دسترس علاقه‌مندان است، درك و آگاهی از چرایی و چگونگی رفتار این مواد به عنوان ابر رساناهاست.
این محققان ماده‌ای لایه دار ساخته شده از عناصری مانند لانتانوم، باریوم، مس و اكسیژن (LBCO) را مورد تحقیق قرار دادند كه در آن نسبت اتم‌های باریم به مس دقیقا ۱به۸ است.
یافته‌های دانشمندان آشكار كرد كه در طیفی از تركیبات با سطوح كمتر و بیشتری از باریم، ماده لایه‌دار مورد نظر به صورت یك ابرهادی دمای بالا و با دمای عملیاتی حداكثری ۳۲ كلوین عمل می‌كند. اما در این نسبت اسرارآمیز ۱:۸، دمای فراگذاری و انتقالی كه ابررسانش در آن واقع می‌شود شروع به كاهش یافتن به سوی صفر مطلق می‌كند.
به اعتقاد دانشمندان این مواد خاصیت جالب توجه دیگری نیز به نمایش می‌گذارند كه در واقع الگوی نامتعارفی از بار الكتریكی و مغناطیس معروف به الگوی راه راه است كه از دیر باز نظریه‌پردازان بسیاری تصور می‌كردند در تضاد و نفی با ابر رسانش باشد. این در حالی است كه برای یك ابرهادی به بارهای الكتریكی نیاز است تا باهم جفت شوند و به طور متصل به حركت در آیند و بتوانند بدون مقاومت جریانی را منتقل كنند.
یكی از سنجش‌های كلیدی صورت گرفته توسط فیزیكدانان گروه، مقاومت الكتریكی موازی با صفحات این ماده لایه‌دار و همچنین عمود بر آنها بود. طی این اندازه گیری و در درجه حرارت مخصوص، وقتی كه جریان در موازات لایه‌ها بود، دانشمندان موفق شدند افت بزرگی در مقاومت بیابند، اما زمانی كه جریان بصورت عمودی با لایه‌ها جریان داشت، چنین كاهش مقاومتی مشاهده نشد.
در همین حال دانشمندان شروع افت و ضعف دیامغناطیس را نیز مورد سنجش قرار دادند؛ اثری كه طی آن میدان ‌های مغناطیسی به خارج از نمونه معیار تحت فشار واقع می‌شوند و به گفته محققان این فرایند اثر مایسنر یكی از خواص كلیدی یك ابر رسانا محسوب می‌شود و مثل فرآیند افت مقاومت، اثر مایسنر تنها در دو بعد در داخل صفحات ابر رسانگر روی می‌دهد.
در حال حاضر محققان با تركیب این نتایج در كنار مجموعه‌ای از سایر سنجش‌ها از وجود فرم بسیار خاص و ظریفی از ابررسانایی محدود شده در صفحات دو بعدی اكسید مس و با نسبت اسرار آمیز ۱:۸ خبر می‌دهند.
به اعتقاد دانشمندان این مواد به دلایلی قادر به جفت شدن متصل به هم ابررسانایی میان صفحات نیستند. مثلا خود را در آسمانخراشی تصور كنید كه دستگاه‌های تهویه هوا كار نمی‌كنند و هیچ راه پله‌ای نیز وجود ندارد.
شما تنها قادر به حركت و جابه‌جایی در همان طبقه هستید و نمی‌توانید از یك طبقه به طبقه بعدی بروید. این مثال در مورد جفت‌های الكترون در این مواد صادق است و آنها نیز نمی‌توانند از لایه‌ای به لایه دیگر حركت كنند.
چنین فرم جدیدی از ابررسانایی دو بعدی بویژه دانشمندان را مجذوب خود ساخته، چرا كه در درجه حرارتی به مراتب بیشتر( تا ۴۰ كلوین) واقع می‌شود و این قابلیت استثنایی در مقایسه با ابررسانایی سه‌بعدی كه در سایر فرم‌های تركیبات لایه‌دار روی می‌دهد، اهمیت بسیاردارد.
محققان خاطر نشان می‌كنند هدف عملی نهایی این پروژه تحقیقاتی، یافتن یا به وجود آوردن ابرهادی‌هایی است كه می‌توانند در دمای اتاق عمل كنند و با تحقق این فناوری دیگر نیاز به سامانه‌های خنك كننده پرهزینه برطرف می‌شود.
كارشناسان قلمرو ابررسانش معتقدند پژوهش‌هایی از این دست با هدف درك خصوصیاتی كه ابررسانایی را تقویت می‌بخشند، گام مهمی به سوی طراحی ابرهادی‌هایی خواهد بود كه در دماهای بالاتر كار می‌كنند.

مترجم: مهریار میرنیا
منبع :ScienceDaily