نبضات مغناطيسية تولّد الموصلية الفائقة في النيكلات سريع
تيار بلا خسائر — حلم قطاع الطاقة. بعض المواد تصبح موصلات فائقة، لكن عادةً فقط عند برودة شديدة. مؤخرًا، في عائلة النيكلات — مركبات قائمة على النيكل — اكتُشف مرشحون يعملون عند درجات حرارة أعلى. مجموعة من المنظرين أخذت ثلاثة من هذه المواد (مع اللانثانم والبراسيوديميوم والنيوديميوم) وحسبت سلوكها "من الصفر"، دون تكييف مع التجربة.
كشف الحساب صورة غير متوقعة. الإلكترونات في هذه البلورات تشكل أزواجًا ليس بفضل الاهتزازات الحرارية للشبكة الذرية، كما في الموصلات الفائقة التقليدية. بدلاً من ذلك، يعمل إثارة مغناطيسية جماعية — تذبذبات السبين. إنها تشبه موجة تنتشر عبر صفوف لفات السبين الإلكترونية وتجعلها تتحرك بشكل متزامن. إذا تم "إيقاف تشغيل" هذه الآلية في النموذج، تختفي الموصلية الفائقة: تنخفض درجة الحرارة الحرجة إلى 0.01 كلفن — أبرد من الفضاء بين النجوم.
النتيجة الرئيسية — الشكل المتوقع لـ فجوة الموصلية الفائقة. إنه يشبه زهرة بأربع بتلات: في بعض الاتجاهات تكون طاقة ارتباط الإلكترونات قصوى، وفي أخرى تنخفض إلى الصفر. ينشأ هذا النمط بسبب قمم استجابة السائل الإلكتروني عند زوايا منطقة بريلوين — وهي خريطة للحالات المسموحة للإلكترون في البلورة. تتفق الحسابات جيدًا مع التجارب المتوفرة بالفعل، وتفاصيل التنبؤات للمجهر النفقي الماسح تنتظر التحقق في المختبر.
الرقصة المغناطيسية للإلكترونات، وليس ارتعاش الذرات، تفتح الطريق إلى الموصلية الفائقة في النيكلات. هذا يغير النظرة إلى فئة كاملة من المواد.
درجة الحرارة الحرجة للموصل الفائق بدون تذبذبات السبين — 0.01 كلفن — قريبة من أدنى درجة حرارة سُجلت على الإطلاق في المختبر (حوالي 100 بيكوكلفن).
في رواية "العمى الكاذب" لبيتر واتس، تستخدم السفن الفضائية الغريبة دوائر فائقة التوصيل للتحكم في المجالات المغناطيسية دون فقدان الطاقة — تقريبًا كما تتحكم تذبذبات السبين في الإلكترونات في النيكلات.