हाल के शोध ने उच्च-महत्वपूर्ण-तापमान सुपरकंडक्टर्स के रहस्य को उजागर किया है, उनकी अद्वितीय "विदेशी धात्विक" स्थिति और एक प्रमुख क्वांटम महत्वपूर्ण बिंदु की पहचान की है। यह खोज, एक सहयोगात्मक प्रयास और व्यापक प्रयोग का परिणाम है, जो उन्नत सुपरकंडक्टिंग और टिकाऊ प्रौद्योगिकियों की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम है, जो एक हरित भविष्य को प्राप्त करने में मदद करती है।
पोलिटेक्निको डि मिलानो, चाल्मर्स यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी गोथेनबर्ग और रोम के सैपिएन्ज़ा यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं द्वारा नेचर कम्युनिकेशंस में हाल ही में प्रकाशित एक शोध रिपोर्ट उच्च-महत्वपूर्ण तापमान वाले तांबे-आधारित सुपरकंडक्टर्स के कई रहस्यों में से एक का खुलासा करती है: महत्वपूर्ण तापमान से ऊपर भी, वे विशेष हैं और "अजीब" धातुओं की तरह व्यवहार करते हैं। इसका मतलब यह है कि उनका प्रतिरोध नियमित धातुओं की तुलना में तापमान के साथ अलग-अलग बदलता है।
यह शोध "विदेशी धातुओं" से जुड़े एक क्वांटम महत्वपूर्ण बिंदु के अस्तित्व पर संकेत देता है।
विदेशी धातु व्यवहार और क्वांटम महत्वपूर्ण बिंदु
"क्वांटम महत्वपूर्ण बिंदु का मतलब है कि कुछ शर्तों के तहत, किसी सामग्री के गुण क्वांटम प्रभावों के कारण पूरी तरह से बदल जाएंगे।" चाल्मर्स यूनिवर्सिटी में माइक्रोटेक्नोलॉजी और नैनोसाइंस विभाग के एक शोधकर्ता और इस अध्ययन के प्रमुख लेखक रिकार्डो अरपिया ने टिप्पणी की: "जिस तरह शून्य डिग्री सेल्सियस पर सूक्ष्म तापमान प्रभाव के कारण बर्फ पिघलती है और तरल हो जाती है, उसी तरह क्वांटम चार्ज में उतार-चढ़ाव के कारण कॉपर ऑक्साइड भी एक 'अजीब' धातु बन जाएगा।"
यह शोध यूरोपीय सिंक्रोट्रॉन ईएसआरएफ और ब्रिटिश सिंक्रोट्रॉन डीएलएस में किए गए एक्स-रे स्कैटरिंग प्रयोगों पर आधारित है। इन प्रयोगों से कॉपर ऑक्साइड के प्रतिरोध पर चार्ज घनत्व में उतार-चढ़ाव के प्रभाव का पता चला, जो कॉपर ऑक्साइड को "अजीब" बनाता है। इन उतार-चढ़ाव की ऊर्जा में परिवर्तन के व्यवस्थित माप ने चार्ज वाहक घनत्व का न्यूनतम मूल्य निर्धारित किया: क्वांटम महत्वपूर्ण बिंदु।
प्रभाव एवं भविष्य की दिशाएँ
"यह पांच साल से अधिक के काम का परिणाम है। हमने RIXS नामक एक तकनीक का उपयोग किया, जिसे मुख्य रूप से पोलिटेक्निको डी मिलानो में हमारे द्वारा विकसित किया गया था। व्यापक माप अभियानों और नए डेटा विश्लेषण तरीकों के माध्यम से, हमने क्वांटम महत्वपूर्ण बिंदुओं के अस्तित्व का प्रदर्शन किया।" पोलिटेक्निको डि मिलानो में भौतिकी विभाग के प्रोफेसर और अनुसंधान समन्वयक जियाकोमो घिरिंगेल्ली ने कहा: "तांबे के ऑक्साइड की बेहतर समझ उच्च महत्वपूर्ण तापमान के साथ बेहतर सामग्री डिजाइन करने में मदद करेगी, जिससे भविष्य की प्रौद्योगिकियों में उनका उपयोग करना आसान हो जाएगा।"
सर्जियो कैप्रारा ने रोम सैपिएन्ज़ा विश्वविद्यालय के भौतिकी विभाग में अपने सहयोगियों के साथ मिलकर सिद्धांत दिया कि चार्ज में उतार-चढ़ाव तांबे के ऑक्साइड में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। उन्होंने घोषणा की: "यह खोज न केवल तांबे के आक्साइड की धातु अवस्था के असामान्य गुणों को समझने में एक महत्वपूर्ण प्रगति है, बल्कि उच्च तापमान अतिचालकता के पीछे अभी भी अस्पष्ट तंत्र को भी समझने में एक महत्वपूर्ण प्रगति है।"
संदर्भ: DOI:10.1038/s41467-023-42961-5
संकलित स्रोत: ScitechDaily