كيف نسمع التيار الأبدي في الموصل الفائق ✛

الأصل: "Direct Validation of Superconductivity through Contact-Free Detection of Persistent Supercurrents Using Room-Temperature Quantum Magnetometry"
arXiv:2609.02995v1 · 2026-09-02 · CC BY 4.0 · 1 دقيقة
مقياس مغناطيسي بدرجة حرارة الغرفة يلتقط المجال المغناطيسي الناتج عن تيار لا يخمد في موصل فائق صغير دون لمسه.

الموصل الفائق يشبه مغناطيسًا كهربائيًا أبديًا: إذا بُرِّد في مجال مغناطيسي، ينحصر بداخله تيار يسري دون توقف ويُنشئ مجالًا مغناطيسيًا خاصًا به. هذا المجال ضعيف جدًا، إذ يبلغ واحدًا من المليار من قوة مغناطيس الثلاجة. لكن الجهاز الجديد، وكأنه أذن حساسة، يلتقطه من مسافة سنتيمترين دون لمس العينة.

سابقًا، لفحص الموصلية الفائقة، كان لا بد من لحام أسلاك ببلورة صغيرة وتبريد كل شيء إلى درجات حرارة منخفضة جدًا. كان هذا يدمر العينات الهشة، خاصة تلك التي تُضغط في ملزمة من الألماس تحت ضغط هائل. أما الآن، فتُثبَّت العينة ببساطة على عود خشبي، وتُبرَّد في النيتروجين السائل، وتُقرَّب من مقياس المغناطيسية. عندما ترتفع حرارة العينة فوق درجة الحرارة الحرجة، يختفي التيار الفائق، وينخفض المجال المغناطيسي فجأة، وهذه القفزة هي التي تدل على الموصلية الفائقة.

حتى المجال المغناطيسي للأرض، الذي هو أضعف بمليار مرة من مغناطيس الثلاجة، يمكن أن يُحدث تيارًا ملحوظًا في الموصل الفائق. سجّل الجهاز مجالًا شدته 20 بيكوتيسلا ناتجًا عن مغناطيسية الأرض وحدها.

طريقة الفحص هذه تعمل مع عينات أصغر من 100 ميكرومتر، أي أدق من شعرة الإنسان. وهي جاهزة للاستخدام في المختبرات التي تبحث عن موصلات فائقة جديدة قادرة على العمل في درجة حرارة الغرفة.

المجال المغناطيسي للأرض بحد ذاته حث تيارًا متبقيًا في شريط REBCO الفائق، مما أنتج مجالًا قدره 20 بيكوتسلا. وهذا أضعف بمليار مرة من مجال مغناطيس ثلاجة نموذجي.

في رواية آرثر كلارك «نهاية الطفولة»، يستخدم الفضائيون الموصلات الفائقة للرفع المغناطيسي، وهنا التيار الفائق الناتج عن المجال المغناطيسي للأرض يحول عينة صغيرة إلى مغناطيس كهربائي دائم يمكن استشعاره من مسافة سنتيمترات.

B \propto \frac{1}{R^3}
يتناقص المجال المغناطيسي الناتج عن عينة فائقة التوصيل صغيرة كمكعب المسافة إلى المستشعر
العلماء
Wolfgang PauliLeo EsakiFelix BlochSatyendra Nath BoseAlbert EinsteinJohn Bardeen
المفاهيم
موصلية فائقة في درجة حرارة الغرفة موصل فائق عالي الحرارة كاشف فائق التوصيل إلكترونيات فائقة التوصيل آليات تعزيز الموصلية الفائقة مقاومة صفرية تيار حرج قياس مغناطيسي عالي الدقة الموصلية الحرارية النيوبيوم تيس موصلية نتريد النيوبيوم كوبرات تبريد فائق نيكيلات تيار جوزيفسون سكويد مبرد نيكل