غشاء رقيق من هيدريد اللانثانوم: موصلية فائقة صمدت قرابة عام سريع

الأصل: "Synthesis and stability of high-$$T_c$$ LaH$$_{10\pmδ}$$ films at high pressures"
arXiv:2608.18865v1 · 2026-08-19 · CC BY 4.0 · 1 دقيقة
غشاء رقيق من هيدريد اللانثانوم يظل موصلًا فائقًا عند سالب 26 درجة مئوية.

داخل سندان ألماسي يضغط العينة بقوة تفوق الضغط الجوي بملايين المرات، يلتقي غشاء رقيق من اللانثانوم بالهيدروجين. يأتي الهيدروجين من أمين البوران (ammonia-borane) — مسحوق يُطلق هيدروجينه عند التسخين، مثلما تُطلق الإسفنجة الماء. خلال دقائق من التسخين بالليزر، يولد غشاء هيدريد اللانثانوم — مادة توصل الكهرباء دون مقاومة عند سالب 26 درجة مئوية. تُعرف هذه الظاهرة بـ الموصلية الفائقة — حالة تتحرك فيها الإلكترونات عبر الشبكة البلورية دون فقدان للطاقة.

هذه النتيجة خطوة جديدة في سباق نحو موصلات فائقة تعمل في درجة حرارة الغرفة. الموصلات الفائقة التقليدية تتطلب تبريدًا بالهيليوم السائل إلى سالب 269 درجة، وهو أمر مكلف وغير مريح. هيدريد اللانثانوم، المُصنَّع كغشاء رقيق وليس كقطعة ضخمة، يحافظ على خصائصه قرابة عام — 300 يوم. خلال هذه المدة، لم تتهدم الشبكة البلورية، ولم تختفِ الموصلية الفائقة حتى عند تطبيق مجال مغناطيسي، الذي عادةً ما "يُطفئ" الموصل الفائق.

غشاء بسماكة بضعة ميكرومترات — مثل شعرة إنسان — يتحمل ضغطًا قدره 176 جيجا باسكال. هذا يعادل وضع وزن ثلاث سيارات ركاب على ظفر الخنصر.

تقنية الأغشية تفتح الطريق لصنع هيدريدات ثلاثية — مركبات من ثلاثة عناصر، حيث يمكن ضبط خصائص الموصل الفائق بدقة أكبر. كما أن الأغشية الرقيقة متوافقة مع الإلكترونيات الدقيقة: يمكن صنع مجسات مصغرة وأجهزة كمية وخطوط نقل طاقة دون فقدان. سابقًا، كانت الهيدريدات تُحضَّر فقط كمساحيق أو كتل صغيرة غير صالحة للدوائر.

بالعودة إلى صورة الإسفنجة: أمين البوران أطلق الهيدروجين، واللانثانوم امتصه، وتحت ضغط الألماس وُلدت مادة تحمل التيار دون فقدان قرابة عام. الآن المهمة هي جعلها تعمل عند الضغط العادي ودرجة حرارة الغرفة. الإسفنجة معصورة إلى أقصى حد، لكن الماء لم يخرج منها.

تُلاحظ الموصلية الفائقة في هيدريد اللانثانوم عند درجة حرارة أقل من درجة حرارة المجمد (−18 درجة مئوية) لكنها أعلى من أبرد نقطة في القارة القطبية الجنوبية (−89 درجة مئوية).

في رواية آرثر كلارك "نهاية الطفولة"، تتيح الموصلات الفائقة عند درجة حرارة الغرفة بناء مدن في الهواء ونقل الطاقة دون أسلاك.

العلماء
Wolfgang PauliLeo EsakiFelix BlochSatyendra Nath BoseAlbert EinsteinJohn Bardeen
المفاهيم
هيليوم سائل درجة حرارة الهيليوم السائل الموصلية الفائقة عند درجات حرارة عالية نتريد النيوبيوم نيتريد الألومنيوم كربيد السيليكون تنجستن الموصلية الحرارية موصلية فائقة في الأغشية الرقيقة تبريد فائق ليثيوم