به گزارش ایسنا، برای قرنها، دانشمندان بر این باور بودند که ابررسانایی و خاصیت مغناطیسی دو نیروی متضاد هستند که نمیتوانند همزمان در یک ماده وجود داشته باشند. اما محققان مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) موفق به کشف این حقیقت شدهاند که این دو ویژگی متناقض در یک نوع نادر از نانوساختار کربنی بهصورت همزمان حضور دارند.
مطالعه جدید آنها نشان میدهد که در دماهای نزدیک به صفر مطلق، این ساختار گرافیتی نادر که با پیچش کنترلشده لایهها و قرار گرفتن روی بور نیترید ششضلعی ایجاد شده، نه تنها جریان برق را بدون مقاومت عبور میدهد (ویژگی اصلی ابررسانایی)، بلکه بین دو حالت مغناطیسی مختلف نیز سوئیچ میکند؛ حالتی که در هیچ ابررسانای شناختهشدهای دیده نشده است. این ویژگی منحصر به فرد «ابررسانایی متقارن» نامیده میشود. این کشف میتواند تحولات بزرگی در فناوریهای کوانتومی، الکترونیک کممصرف و دستگاههای پزشکی ابررسانا ایجاد کند، هرچند فعلاً کاربردهای عملی آن محدود به دماهای بسیار پایین است و جزئیات دقیق مکانیزم آن هنوز در دست بررسی است.
لانگ جو، استادیار فیزیک در MIT و از نویسندگان مقاله میگوید: اعتقاد عمومی بر این است که ابررساناها با میدانهای مغناطیسی سازگار نیستند، اما ما معتقدیم این نخستین مشاهده از ابررسانایی است که بهشکلی مستقیم و ساده مانند یک آهنربا رفتار میکند. این موضوع کاملاً عجیب است، زیرا با تصور عمومی ما از ابررسانایی و مغناطیس در تضاد است.
این کشف شگفتانگیز میتواند دیدگاههای پیشین درباره ابررسانایی را تغییر دهد و در حوزههای علوم مواد، الکترونیک و محاسبات کوانتومی پیشرفتهای بزرگی ایجاد کند.
در جریان این مطالعه، تیم MIT بهدنبال ابررسانای مغناطیسی نبودند. آنها در حال بررسی گرافیت، مادهای که در مغز مداد یافت میشود، بودند. گرافن از میلیونها لایه نازک کربن تشکیل شده که بهصورت ورقهای دوبعدی روی هم قرار گرفتهاند.
در شرایط خاص، گرافن میتواند ابررسانا شود. معمولاً ورقهای گرافن بهصورت منظم روی هم چیده شدهاند، اما در نقاط نادری از گرافیت، لایهها کمی بههم تابیده شدهاند که ساختاری موسوم به «رومبوهدال» ایجاد میکند. این ساختار را میتوان مانند یک راهپله ساخته شده از ورقهای کربنی تصور کرد، نه یک انباشت صاف.
محققان قطعات کوچکی از این گرافن راهپلهایشکل را از گرافیت معمولی جدا کردند. هر قطعه شامل چهار یا پنج لایه گرافن بود که به این شکل خاص چیده شده بودند. سپس این قطعات روی مادهای به نام بور نیترید ششضلعی قرار گرفتند که بسیار نازک و صاف است.
اما این