בזמן שחקרו את ההתנהגות המוזרה של מוליכים בטמפרטורה גבוהה, ייתכן שמדענים מצאו שלב חדש של חומר, נפרד ממוצק,...
שלב חדש של חומר?
בזמן שחקרו את ההתנהגות המוזרה של מוליכים בטמפרטורה גבוהה, ייתכן שמדענים מצאו א שלב חדש של החומר, נפרד ממוצק, נוזל, גז ופלזמה. אלקטרונים במצב טרום מוליך-על יוצרים כנראה סדר מוזר ומובחן, המסתדרים בשורה שלא נראתה מעולם.
מוליכים הם חומרים יעילים ב-100 אחוז שאינם מבזבזים אנרגיה. בהם, אלקטרונים מתפרקים לזוגות, מוליכים חשמל ללא התנגדות. זה מצריך בדרך כלל הפעלה בטמפרטורות קרות במיוחד, עם זאת, כך שמוליכי-על אינם ממש מעשיים למגוון רחב של שימושים. מדענים ניסו לייצר מוליכים חמים שיכולים לפעול בטמפרטורת החדר, אבל מוליכים חמים לחוות "פסאודוגאפ" בזמן שהאלקטרונים משנים את רמות האנרגיה שלהם, מתכוננים להתחבר ולהיכנס למוליך העל שלהם מדינות.
במהלך ה"פסאודוגאפ" הזה, האלקטרונים עושים משהו אחר מלבד מוליכות-על. במשך 20 שנה, אף אחד לא הצליח להבין מה הוא עושה במקום, ומדענים לא בטוחים אם זה חלק מהמכלול תהליך מוליך-על, או אם הוא מזיק, ואם הם צריכים לנסות לסגור את הפסאודוגאפ כדי שמוליכי-על חמים יוכלו לעבוד טוב יותר. חוקרים במעבדת האצה הלאומית של SLAC ובאוניברסיטת סטנפורד יצאו לגלות מה עשו האלקטרונים.
הם שילבו שלושה סוגים של טכניקות מדידה כדי לחקור התנהגות אלקטרונית על פני השטח, התנהגות תרמודינמית בפנים, ושינויים בתכונות הדינמיות שלהם לאורך זמן, בתור מהדורת חדשות מ-SLAC מסבירה.
הם למדו שבשלב הפסאודוגאפ, אלקטרונים אינם מזדווגים; במקום זאת, הם מתארגנים מחדש לסדר מובחן. יתרה מכך, היווצרות האלקטרונים הזו נשארת גם כשהחומר מוליך-על, אבל אף אחד לא שם לב לזה קודם לכן.
מדענים עדיין לא בטוחים מה פירוש סדר האלקטרונים החדש, והם עדיין צריכים להבין על מה ההסדר החדש הזה. אבל זה ממצא מעניין: אמנם קצר, שלב חדש של החומר פותח כל מיני שאלות לגבי מאפיינים אלקטרוניים וכיצד פועלים מוליכים.
