প্যালাডিয়াম অক্সাইডগুলি আরও ভাল সুপারকন্ডাক্টর তৈরি করতে পারে - পদার্থবিজ্ঞান বিশ্ব

প্যালাডেটস - উপাদান প্যালাডিয়ামের উপর ভিত্তি করে অক্সাইড উপাদান - সুপারকন্ডাক্টর তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে যা কাপরেট (কপার অক্সাইড) বা নিকেলেট (নিকেল অক্সাইড) এর চেয়ে বেশি তাপমাত্রায় কাজ করে, জাপানের হাইগো বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকদের গণনা অনুসারে, টিউ উইন এবং সহকর্মীরা নতুন গবেষণাটি উচ্চ-তাপমাত্রার সুপারকন্ডাক্টরগুলির জন্য গুরুত্বপূর্ণ দুটি বৈশিষ্ট্যের পরিপ্রেক্ষিতে "কার্যত অনুকূল" হিসাবে দুটি প্যালাডেটকে আরও চিহ্নিত করে: উপাদানের মধ্যে ইলেক্ট্রনগুলির পারস্পরিক সম্পর্ক এবং স্থানিক ওঠানামা।

সুপারকন্ডাক্টর হল এমন উপাদান যা একটি নির্দিষ্ট ট্রানজিশন তাপমাত্রার নিচে ঠান্ডা হলে প্রতিরোধ ছাড়াই বিদ্যুৎ পরিচালনা করে, T_c. 1911 সালে আবিষ্কৃত প্রথম সুপারকন্ডাক্টরটি ছিল কঠিন পারদ, কিন্তু এর স্থানান্তর তাপমাত্রা পরম শূন্য থেকে মাত্র কয়েক ডিগ্রী উপরে, যার অর্থ এটি সুপারকন্ডাক্টিং পর্যায়ে রাখার জন্য ব্যয়বহুল তরল হিলিয়াম কুল্যান্টের প্রয়োজন। বেশ কিছু অন্যান্য "প্রচলিত" সুপারকন্ডাক্টর, যেমনটি তারা পরিচিত, খুব শীঘ্রই পরে আবিষ্কৃত হয়েছিল, কিন্তু সকলেরই একইভাবে কম মান রয়েছে T_c.

1980 এর দশকের শেষের দিকে শুরু হয়, তবে, "উচ্চ-তাপমাত্রা" সুপারকন্ডাক্টরের একটি নতুন শ্রেণী T_c তরল নাইট্রোজেনের স্ফুটনাঙ্কের উপরে (77 কে) আবির্ভূত হয়। এই "অপ্রচলিত" সুপারকন্ডাক্টরগুলি ধাতু নয় কিন্তু তামার অক্সাইড (ক্যুপ্রেট) ধারণকারী অন্তরক এবং তাদের অস্তিত্ব থেকে বোঝা যায় যে সুপারকন্ডাক্টিভিটি এমনকি উচ্চ তাপমাত্রায় টিকে থাকতে পারে। সম্প্রতি, গবেষকরা নিকেল অক্সাইডের উপর ভিত্তি করে উপাদানগুলিকে তাদের কাপরেট চাচাত ভাইয়ের মতো একই শিরাতে ভাল উচ্চ-তাপমাত্রা সুপারকন্ডাক্টর হিসাবে চিহ্নিত করেছেন।

এই গবেষণার একটি প্রধান লক্ষ্য হল এমন উপকরণগুলি খুঁজে পাওয়া যা ঘরের তাপমাত্রায়ও অতিপরিবাহী থাকে। এই জাতীয় উপাদানগুলি বৈদ্যুতিক জেনারেটর এবং ট্রান্সমিশন লাইনগুলির দক্ষতাকে ব্যাপকভাবে উন্নত করবে, পাশাপাশি সুপারকন্ডাক্টিভিটির সাধারণ প্রয়োগগুলিকে (এমআরআই স্ক্যানারের মতো মেডিকেল ডিভাইসগুলিতে সুপারকন্ডাক্টিং ম্যাগনেট সহ) সহজ এবং সস্তা করবে।

একটি মৌলিক অমীমাংসিত সমস্যা

সুপারকন্ডাক্টিভিটির শাস্ত্রীয় তত্ত্ব (এর আবিষ্কারক, বারডিন, কুপার এবং শ্রিফারের আদ্যক্ষরগুলির পরে বিসিএস তত্ত্ব হিসাবে পরিচিত) ব্যাখ্যা করে কেন পারদ এবং বেশিরভাগ ধাতব উপাদান তাদের নীচে সুপারকন্ডাক্ট T_c: তাদের ফার্মিওনিক ইলেকট্রন জোড়া হয়ে বোসন তৈরি করে যার নাম কুপার পেয়ার। এই বোসনগুলি একটি পর্যায়-সংযুক্ত ঘনীভূত গঠন করে যা একটি সুপারকারেন্ট হিসাবে উপাদানের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হতে পারে যা বিক্ষিপ্ত হওয়ার অভিজ্ঞতা পায় না এবং এর ফলে সুপারকন্ডাক্টিভিটি প্রদর্শিত হয়। উচ্চ-তাপমাত্রা সুপারকন্ডাক্টরগুলির পিছনের প্রক্রিয়াগুলি ব্যাখ্যা করার ক্ষেত্রে তত্ত্বটি কম পড়ে। প্রকৃতপক্ষে, অপ্রচলিত সুপারকন্ডাক্টিভিটি ঘনীভূত পদার্থের পদার্থবিজ্ঞানের একটি মৌলিক অমীমাংসিত সমস্যা।

এই উপকরণগুলি আরও ভালভাবে বোঝার জন্য, গবেষকদের জানতে হবে কিভাবে এই 3d-ট্রানজিশন ধাতুগুলির ইলেকট্রনগুলি পারস্পরিক সম্পর্কযুক্ত এবং তারা একে অপরের সাথে কতটা দৃঢ়ভাবে যোগাযোগ করে। স্থানিক ওঠানামা প্রভাব (যা এই অক্সাইডগুলি সাধারণত দ্বি-মাত্রিক বা পাতলা-ফিল্ম উপাদান হিসাবে তৈরি করা হয় তা দ্বারা উন্নত করা হয়) এছাড়াও গুরুত্বপূর্ণ। যদিও ফাইনম্যান ডায়াগ্রামেটিক পারটার্বেশনের মতো কৌশলগুলি এই ধরনের ওঠানামা বর্ণনা করার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে, তবে ধাতু-অন্তরক (মট) ট্রানজিশনের মতো পারস্পরিক সম্পর্ক প্রভাব ক্যাপচার করার ক্ষেত্রে তারা কম পড়ে, যা উচ্চ-তাপমাত্রার সুপারকন্ডাক্টিভিটির অন্যতম ভিত্তি।

এখানেই ডায়নামিক গড় ক্ষেত্র তত্ত্ব (DMFT) নামে পরিচিত একটি মডেল তার নিজের মধ্যে আসে। নতুন কাজে গবেষকদের নেতৃত্বে ড টিইউ ওয়েন কঠিন রাষ্ট্র পদার্থবিদ কার্স্টেন হোল্ড বেশ কয়েকটি প্যালাডেট যৌগের সুপারকন্ডাক্টিং আচরণ অধ্যয়ন করতে DMFT-তে তথাকথিত ডায়াগ্রামেটিক এক্সটেনশন ব্যবহার করেছে।

কাপরেট সুপারকন্ডাক্টরগুলিতে একটি অদ্ভুত উপাদান থাকে

গণনা, যা বিস্তারিত আছে দৈহিক পর্যালোচনা চিঠি, প্রকাশ করে যে ইলেকট্রনের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া অবশ্যই শক্তিশালী হতে হবে, কিন্তু খুব বেশি শক্তিশালী নয়, উচ্চ ট্রানজিশন তাপমাত্রা অর্জন করতে। কাপরেট বা নিকলেট উভয়ই এই সর্বোত্তম, মাঝারি ধরনের মিথস্ক্রিয়াটির কাছাকাছি নয়, তবে প্যালাডেটগুলি। "প্যালাডিয়াম পর্যায় সারণীতে সরাসরি নিকেলের এক লাইনের নিচে," হোল্ড পর্যবেক্ষণ করে। "বৈশিষ্ট্যগুলি একই রকম, তবে সেখানে ইলেকট্রনগুলি গড়ে পারমাণবিক নিউক্লিয়াস এবং একে অপরের থেকে কিছুটা দূরে রয়েছে, তাই ইলেকট্রনিক মিথস্ক্রিয়া দুর্বল।"

গবেষকরা খুঁজে পেয়েছেন যে কিছু প্যালাডেট, বিশেষত RbSr₂পিডিও₃ এবং A′₂পিডিও₂Cl₂ (A′=বা_0.5La_0.5), "ভার্চুয়ালি সর্বোত্তম", অন্যান্য, যেমন NdPdO₂, খুব দুর্বলভাবে সম্পর্কযুক্ত. "আমাদের অতিপরিবাহীতার তাত্ত্বিক বর্ণনা একটি নতুন স্তরে পৌঁছেছে," মোতোহারু কিতাতানি এর হায়োগো বিশ্ববিদ্যালয় বলে ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড. "আমরা ইতিবাচক যে আমাদের পরীক্ষামূলক সহকর্মীরা এখন এই উপকরণগুলিকে সংশ্লেষণ করার চেষ্টা করবে।"

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ডেটা ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• অ্যাড্রিয়েন অ্যাশলির সাথে ভবিষ্যত মিন্টিং। এখানে প্রবেশ করুন.
• PREIPO® এর সাথে PRE-IPO কোম্পানিতে শেয়ার কিনুন এবং বিক্রি করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://physicsworld.com/a/palladium-oxides-could-make-better-superconductors/