تحولی به نام ابررسانا

سلام دوستان! توی قسمت قبل درباره این خوندیم که ابررساناها چه نوع موادی هستند و چه ویژگی دارند. حالا توی این قسمت قصد داریم بگیم که این ویژگی بی‌مقاومت‎ بودن حلقه‌های ابررسانا از کجا میاد و چطور این اتفاق نادر می‌افته؟ گفتیم در دمای پایین مقاومت صفر میشه. در‌حقیقت، در دمای پایین الکترون‌ها بر اثر پدیده ارتعاشات شبکه بلوری یا همون تعامل فونون‌ها(مسئله کوانتومیه!) به صورت جفت‌های دوتایی با اسپین مخالف کنارهم قرار می‌گیرن که به اونها جفت‌های کوپر گفته میشه، این جفت‌بودن باعث میشه به جای اینکه الکترون‌ها رفتار فردی داشته باشن، به صورت جمعی و کوانتومی در یک حالت با انرژی پایین مشترک قرار بگیرن که بلور کوانتومی (بوز_اینشتین) ایجاد میشه و باعث میشه حرکت جفت‌ها بدون پراکندگی و تداخل با موانع باشه. بنابراین، جریان الکتریکی می‌تونه بدون هیچ مقاومت یا اتلاف انرژی در ماده جریان داشته باشه.

ویژگی دیگر ابررسانا‌ها دیامغناطیسی بودن اونهاست یعنی وقتی توزیع شار مغناطیسی رو روی اونها بررسی می‌کنیم متوجه می‌شیم نمونه قبل از رسیدن به دمای گذار(دمایی که ناگهان مقاومت صفر میشه) میدان مغناطیسی از داخل خودش عبور میده و بعد با کاهش دما و گذار به حالت ابررسانایی، میدان مغناطیسی از نمونه دفع میشه و از خودش طرد میکنه و باعث میشه نمونه به طور ناگهانی دیامغناطیس کامل بشه، پدیده ای که به اون اثر مایسنر میگن. 

اما برای رسیدن به این ویژگی ها، شما قطعا نیاز به خنک سازی خواهید داشت! برای هر ابررسانا از ماده خاصی برای خنک سازی استفاده میشه، و ممکنه هزینه های زیادی رو در پی داشته باشه که خود این یکی از اصلی ترین چالش‌های بهره‌وری از این فناوریه. به همین دلیله که افراد زیادی معتقدند اگر ابررسانا با دمای بالا کشف بشه باعث ایجاد تحولی عظیم در جهان میشه و زندگی هارو بسیار آسان تر میکنه!