تحقق اهداف ابررسانايي از طريق قرار دادن تنگستن در درون نانوماتريس
.jpg)
قرار دادن ترياکسيد تنگستن در درون يک ماتريس نانومتخلخل مانند اوپالِ معکوسِ کربني، کاغذ نانولولة کربني يا اسفنج پلاتيني و متعاقب آن، جاي دادن يونهاي قليايي به اين ساختار ميتواند روشي براي تحقق اهداف ابررسانايي باشد. علي علياف و همکارانش از دانشگاه تگزاس در دالاس ايالات متحده آمريکا در نمونههاي متعددي از مواد( LixWO3–y و NaxWO3–y) و در محدودة دمايي ۱۲۵ تا ۱۳۲ درجة کلوين، رفتارهاي مغناطيسي و الکتريکي غير معمولياي را مشاهده کردهاند.
علياف اشاره کرد که نتايج منتشرشدة اين گروه تطابق کمي با ابررسانايي دارد؛ اما آنها بهشدت در تلاشند تا به نتايج بهتري در اين خصوص دست يابند و به مادة خود، بسيار اميدوارند. وي گفت:«مساحت سطح بسيار زياد ذرات تنگستن برنز(که به اوپالهاي کربني معکوسِ پوستهشکل، با ظرفيت گرمايي بسيار کوچک و رسانايي حرارتي پايين، اضافه ميشوند) ميتواند در بسياري از حسگرها مانند SQUIDها، بولومترهاي IR و ابزارهاي کليدزني نانويي براي آشکارسازي ميکروويو در MRI، استفاده شود.»
اين محققان از طريق غوطهور ساختن يک ساختار آزمايشي ميلهشکل در اسيدپروکسوتنگستيک، لاية اکسيد تنگستن را بر روي ماتريس متخلخل ميزبان رسوبدهي کردند، سپس با استفاده از يک خلأ، تلاش کردند تا محلول به عمق شبکة نانومتخلخل نفوذ کند. اين فرايند غوطهوري، براي دستيابي به ضريب پرکنندگي بالاتر، حداقل چهار تا پنج بار تکرار ميشود. پس از هر بار نفوذ، اجازه داده ميشود تا مادة آزمايش به مدت ده دقيقه در دماي اتاق خشک شود و پس از آن به مدت ۳۰ دقيقه در دماي ۱۳۰ درجة سانتيگراد سخت ميگردد و به اين شکل، لاية رسوبدهيشده بر روي سطح ميزبان، اصلاح و پايدار ميشود.
جاي دادن الکتروشيميايي، از طريق اتصال ماتريسِ غنيشده با تنگستن به دستگاهي با سه الکترود که داراي الکتروليتهاي مختلف است، انجام ميگيرد. در اين بررسي، رفتار مغناطيسي و الکتريکي مواد به دستآمده حاکي از آن بود که ممکن است ابررسانايي نفوذنکردة موضعي(localized non-percolated superconductivity) ايجاد شده باشد؛ البته هنوز دليل اينکه چرا ماتريسهاي نانوساختار قادر به اعمال چنين اثري هستند، در دست بررسي است.
علياف توضيح داد:«رفتار حالتهاي الکترونيکي ذرات تنگستن برنز که تحت برانگيختگي نوري قرار گرفتهاند، امکان وجود يک ساز و كار دو قطبشي را در جفت شدگي الکترون مطرح ميکند. در اين نانوساختار، شايد حبس شدگي کوانتومي حاملها در جزيرههاي کوچک(۱۰ تا ۱۵ نانومتر) به جداسازي چگالي حالتهاي شبهذرهاي منجر شود و اين پديده ميتواند دليل افزايش کوچک در دماي گذار ذرات تنگستنبرنز باشد. اين مقدار، براي تنگستن برنز بزرگمقياس ۹۱ درجة کلوين، و براي تنگستن برنز نانوساختار ۱۲۵ درجة کلوين است. وي افزود:«من معتقدم در زير حدود پنج نانومتر، بهدليل نبود هيچ حالتي در اطراف باندگپ، ابررسانايي بهکلي حذف ميشود.»
نتايج اين تحقيق در نشرية Superconductor Science and Technology به چاپ رسيدهاست.