நியோபியம் டைசெலனைடு மற்றும் போஸ் மெட்டலின் குவாண்டம் அதிர்வெண்

மின்னோட்டத்தைப் பற்றி நிலவும் இருபக்கக் கோட்பாட்டை உடைத்த கண்டுபிடிப்பு

வழக்கமாக, ஒரு பொருள் மின்சாரத்தை முக்கியமாக இரண்டு நிலைகளில் தான் நடத்தும்:

• ஒரு சாதாரண உலோகத்தில், வெப்பநிலை குறையும்போது எதிர்ப்பு (resistance) குறைகிறது.
• சூப்பர்காண்டரில், எதிர்ப்பு முற்றிலும் இல்லாத நிலையை அடைகிறது.

ஆனால் 2025இல், விஞ்ஞானிகள் Niobium Diselenide (NbSe₂) எனும் பொருளில் மூன்றாவது விதமான, புதுமையான நிலை – Bose Metal எனும் ஒரு அசாதாரண மெட்டல் நிலை – ஐ கண்டறிந்தனர். இது மின் நடத்தல் குறித்த அடிப்படைக் கோட்பாட்டையே சவாலுக்குட்படுத்துகிறது.

சூப்பர்காண்டிவிட்டி இல்லாமல் கூப்பர் ஜோடிகள்?

சூப்பர்காண்டர்கள், இரண்டு எலக்ட்ரான்கள் கூடி ‘Cooper Pair’ ஆக இணையும் பொழுதே எதிர்ப்பு இல்லாமல் மின்சாரத்தை நடத்துகின்றன. இந்த Cooper Pair-கள், பாசான்கள் போல ஒரே குவாண்டம் நிலையைப் பகிர முடியும்.
வழக்கமான சூப்பர்காண்டரில், இந்த பாசான்கள் அனைத்தும் ஒரே நிலைக்கு சென்று ஒருங்கிணைந்த ஓட்டமாக கொண்டாடுகின்றன.
ஆனால் Bose Metal நிலை இதைத் தடுக்கிறது—Cooper Pairs உருவாகின்றன, ஆனால் ஒருங்கிணைந்த நிலையிற்குள் செல்ல முடியவில்லை. இதனால் மிக குறைந்த எதிர்ப்பு மட்டும் உருவாகிறது, ஆனால் பூரண சூப்பர்காண்டிவிட்டி நிலை கிடைக்கவில்லை.

NbSe₂ இன் தனித்துவம் என்ன?

Niobium Diselenide (NbSe₂) ஏற்கனவே ஒரு Type-II Superconductor ஆகப் பரிச்சயமாக உள்ளது. இது:

• Meissner Effect போல முழுமையாக காந்த புலங்களை தடுக்கும் பதிலாக,
• சிறிய “vortex” மூலமாக புலங்களை பாதியாக அனுமதிக்கிறது.

புதிய ஆய்வில், விஞ்ஞானிகள் காந்தப் புலங்களை அதிகரிக்க தொடங்கினர். இது சூப்பர்காண்டிவிட்டியை நிறுத்தவில்லை, ஆனால் ஒரு மிச்ச நிலைக்கு பொருளை கொண்டு சென்றது – இதுதான் Bose Metal நிலை.

இந்த அறிவியல் புரிதல் ஏன் முக்கியம்?

Bose Metal என்பது வெறும் ஆய்வுக்காக அல்ல – இது குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் போன்றத் துறைகளில் முக்கிய தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும். இது எலக்ட்ரான்கள் இணைந்து செயல்பட ஒரு புதிய திசையை காட்டுகிறது.
முழுமையான சூப்பர்காண்டிவிட்டி இல்லாத நிலையிலும், Cooper Pairs உருவாக முடியும் என்பது சூப்பர்காண்டருக்குள் சாத்தியமா என்ற பெரிய கேள்விக்குறியையும் விடைகாட்டுகிறது.

STATIC GK SNAPSHOT (போட்டித் தேர்வுகளுக்காக)