Az okos hibák forradalmasíthatják a szupravezetőket

Véletlen helyett rendezett zavar: új megközelítés

Nem hagyható figyelmen kívül, hogy eddig a fizikusok többsége a kristályrácsban előforduló hibákat – például hiányzó vagy oda nem illő atomokat – csupán zavaró tényezőnek tekintette, amelyek rontják a szupravezetés feltételeit. Noha ezek a tökéletlenségek teljesen sosem küszöbölhetők ki, különösen az összetett anyagok esetében, most fordulóponthoz érkeztünk: kutatók kimutatták, hogy ha ezeket a hibákat nem véletlenszerűen, hanem meghatározott mintázatban helyezik el, a szupravezetés hatékonyabban jelentkezik – akár magasabb hőmérsékleten, ráadásul az anyag teljes térfogatában.

Hibák: káoszból rend, káoszból hatékonyság

Ez a jelenség jól illusztrálható azzal, hogy ha egy tömeg rendezetlenül mozog, abból káosz lesz, ám ha koordinált táncba kezdenek, létrejön a szervezettség – ez a szupravezetésre is érvényes. A kutatók számítógépes modellekkel vizsgálták, mi történik, ha a hibákat egyfajta „korrelált zavar” formájában, összekapcsolva rendezik el. Az eredmények szerint ilyenkor a szupravezetés nemcsak lokálisan, hanem az egész mintán egyszerre jelenik meg már a kritikus hőmérsékleten.

Vékony filmek és a jövő szupravezetői

Összességében elmondható, hogy a szupravezető vékonyfilmek fejlesztésében komoly áttörést jelenthet ez a felfedezés. Az anyaggyártás során például már most is lehetőség van a hibák tudatos elosztására. Ha ezt sikerül tökéletesen megvalósítani, elérhetővé válhat a magasabb vagy akár szobahőmérsékleten működő szupravezetés, amely a laboratóriumokban kuriózumnak számító technológiából hétköznapi eszközök alapja lehet – a veszteségmentes energiaátviteltől a szuperszámítógépekig.

2025, adrienne, phys.org alapján