تم تفسير الموصلية الفائقة لعطارد بعد 111 عامًا

تم الإعلان عن الموصلية الفائقة لعطارد بعد سنوات
الإعلان عن الموصلية الفائقة لعطارد بعد سنوات - جياني بروفيتا وسيزار تريسكا / جامعة لاكويلا

تم أخيرًا تعريف الموصلية الفائقة للزئبق ، وهو أول موصل فائق معروف ، نظريًا ، مما يوفر معلومات جديدة يمكن أن تكون مفيدة في البحث عن الموصلات الفائقة في درجة حرارة الغرفة.
اكتشف عالم الفيزياء Heike Kamerlingh Onnes كيفية تكوين الهيليوم السائل في عام 1911 واستخدمه لتبريد الزئبق إلى عدد قليل من الكلفن ، حيث وجد أنه لم يعد لديه أي مقاومة كهربائية.

على الرغم من اكتشافه لاحقًا على أنه موصل فائق "تقليدي" ، إلا أنه لا توجد نظرية مجهرية قادرة حتى الآن على تفسير سلوك الزئبق والتنبؤ بدرجة حرارته الحرجة.

بعد 111 عامًا من اكتشاف Kamerlingh Onnes ، نجح المنظرون الآن.

لا تحدد حسابات المبادئ الأولى القيود النظرية التي يمكن أن تساعد في البحث عن الموصلات الفائقة في درجة حرارة الغرفة فحسب ، بل تتنبأ بدقة أيضًا بدرجة الحرارة الحرجة للزئبق.

نموذجي باستثناء الزئبق من الموصلات الفائقة يمكن شرح معظمها بشكل مرضٍ باستخدام أحدث تقنيات نظرية الكثافة الوظيفية.

لمواجهة تحديات الزئبق الخاصة ، قام جياني بروفيتا من جامعة لاكويلا بإيطاليا وزملاؤه للهواتف درس جميع الخصائص الفيزيائية المرتبطة بالموصلية الفائقة التقليدية بوساطة

على وجه الخصوص ، أخذ الباحثون في الاعتبار العوامل النسبية التي تغير ترددات الفونون ولكن تم تجاهلها سابقًا.
لقد أظهروا أن إلكترونات الزئبق تخلق تأثيرًا شاذًا للدرع يزيد من الموصلية الفائقة عن طريق تقليل تنافر كولوم بين الإلكترونات فائقة التوصيل ، وتحسين وصف عمليات الارتباط الإلكتروني التي تؤثر على النطاقات الإلكترونية.

مع هذه التحديثات ، أظهر درجة الحرارة الحرجة للزئبق ، الذي انحرفت حساباته فقط 2,5 في المائة عن الرقم التجريبي.

وفقًا لـ Profeta ، ستجد معلومات جديدة حول أقدم موصل فائق طريقها إلى الكتب المدرسية ويمكن أن توفر أيضًا معلومات مهمة لأبحاث الموصلات الفائقة.

نظام المواد حسب التصميم

تتضمن إحدى الطرق الممكنة ، المعروفة باسم "المادة حسب التصميم" ، استخدام عمليات محاكاة "عالية الإنتاجية" التي تمسح ملايين مجموعات المواد التخمينية لتحديد المرشحين المحتملين للموصلات الفائقة الشائعة التي تعمل في درجات الحرارة المحيطة.

يقول المؤلف: "يمكن لهذه الحسابات أن تفوت الكثير من الأشياء الرائعة أو تجعل مئات من أخطاء كلفن في التنبؤات الحرجة لدرجة الحرارة إذا لم نقم بتضمين تأثيرات صغيرة مثل تلك المهمة للزئبق".

المصدر: physics.aps.org/articles/v15/s155 - –Matteo Rini

Günceleme: 10/11/2022 15:42

إعلانات مماثلة

كن أول من يعلق

Yorumunuz