موصلية فائقة في بلورة تغيّر نوعها سريع
الموصل الفائق هو مادة تفقد مقاومتها الكهربائية عند التبريد الشديد: يمر التيار فيها دون فقدان. أخذ العلماء بلورة طبقية من PdTe2، تشبه كومة من أوراق، وبرّدوها إلى درجة حرارة أقل من 1.8 كلفن (أي حوالي -271°م). في هذه الظروف يصبح PdTe2 موصلًا فائقًا.
كان يُعتقد سابقًا أن PdTe2 موصل فائق من النوع الأول: المجال المغناطيسي يُطرد منه تمامًا، مثل الماء من الإسفنج عند عصره. لكن في تجارب جديدة على بلورات فسيفسائية (مكوّنة من قطع متعددة ملتفّة قليلًا) تبيّن أمر مختلف. المجال المغناطيسي يخترق المادة على شكل خيوط رفيعة — دوامات. هذه علامة على موصل فائق من النوع الثاني. الانتقال من النوع الأول إلى الثاني يُعزى غالبًا إلى الاضطراب في البلورة — عيوب صغيرة وحدود بين القطع.
قياسات عمق اختراق المجال المغناطيسي أظهرت أن فجوة الموصلية الفائقة (الطاقة اللازمة لكسر زوج من الإلكترونات) متساوية في جميع الاتجاهات. هذا ما يُسمى بالتناظر الموجي s — مثل كرة دائرية مثالية، دون نتوءات. هذا النوع من الموصلية الفائقة شائع في المعادن البسيطة، لكنه هنا يتعايش مع طوبولوجيا غير اعتيادية للحالات الإلكترونية في PdTe2.
هذا الاكتشاف يجعل PdTe2 منصة مناسبة لدراسة كيفية تفاعل الموصلية الفائقة والطوبولوجيا والتأثيرات السطحية في مادة واحدة. ربما، بتغيير الاضطراب، يمكن إنشاء مواد ذات موصلية فائقة قابلة للتبديل لأجهزة كمومية مستقبلية.
PdTe2 موصل فائق، لكن درجة حرارته الحرجة 1.8 كلفن فقط. هذا أبرد من درجة حرارة الإشعاع الخلفي للكون (2.7 كلفن)، الذي تبقى من الانفجار العظيم.