ما الذي يمنح الإيقاع للناقلات الفائقة ذات الأساس الحديدي؟

اكتشف الباحثون كيف يرتبط العزم الزاويّ أو تموجات الالتفاف الخاصة بذرات الحديد إلى جانب الطور الإلكتروني متناظر الالتفاف المعروف باسم الخيطية Nematicity بالموصلية الفائقة في ناقلات سيلينيد الحديد الفائقة¹. 

هذا الاكتشاف يعني أن موصلات سيلينيد الحديد الفائقة يمكن التلاعب بها لاستخدامها في الأجهزة الإلكترونية المستقبلية.

أشارت الدراسات النظرية السابقة إلى أن تموجات الالتفاف يمكنها إحداث الموصلية الفائقة والخيطية. ولكن الرابط بين الثلاث لم يمكن تحقيقه تجريبيًّا في الموصلات الفائقة المعتمدة على سيلينيد الحديد حتى هذه الدراسة.

باستخدام قياسات تشتت النيوترونات، قام فريق البحث، الذي يضم باحثين من جامعة فودان في الصين، وجامعة الفيوم في مصر، باستطلاع الارتباط في بلورات سيلينيد الحديد، في مجال واسع من العزم والطاقة.

لاحظ العلماء أن البلورات أظهرت موصلية فائقة وصلت إلى 8.7 كلفن. في هذا النطاق الحراري، وجدوا أن تموجات الالتفاف ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالموصلية الفائقة.

تعززت تموجات الالتفاف بغتة قبل الحرارة الانتقالية للطور الخيطي عند 90 كلفن عندما تغيرت بنية البلورات من معينية متعامدة المحاور إلى رباعية الزوايا، وفق قول الباحثين.

"هذا البحث يدعم المقترحات النظرية بأن تموجات الالتفاف تؤدي إلى الخيطية والموصلية الفائقة، وهو مهم في تحديد الآلية المجهرية وراء الموصلية الفائقة في المواد التي تستند إلى سيلينيد الحديد"، وفق قول الباحث يون زهاو.

اشترك للحصول على النشرة الإلكترونية المحدّثة كل أسبوعين لكي تبقى على اطلاع بكافة المستجدات على الموقع.