اكتشاف نمط مغناطيسي خفي يفتح الباب أمام موصلات فائقة الحرارة

نجح علماء في كشف نمط مغناطيسي خفي داخل "مرحلة الفجوة الكاذبة" في المواد الكمومية، وهو تقدم علمي كبير قد يسرّع من وتيرة البحث عن موصلات فائقة تعمل عند درجات حرارة أعلى، مما يمثل حلمًا طال انتظاره في عالم الطاقة والتكنولوجيا.

تمكن فريق بحثي من تحديد آلية غامضة تظهر مباشرة قبل أن تتحول بعض المواد إلى حالة التوصيل الفائق، وهي المرحلة المعروفة باسم "الفجوة الكاذبة" (Pseudogap). فهم هذه المرحلة يعتبر حجر الزاوية لتفسير كيفية عمل الموصلية الفائقة، خاصة في المواد التي تتجاوز درجات حرارة التشغيل التقليدية.

لتحقيق هذا الكشف، استخدم الباحثون محاكياً كمومياً متطوراً يعتمد على ذرات الليثيوم المبردة لدرجات حرارة تقترب من الصفر المطلق. تم وضع هذه الذرات داخل شبكة بلورية أنشأها الليزر، تحاكي سلوك الإلكترونات في المواد الصلبة وفقاً لنموذج فيرمي–هابارد.

باستخدام مجهر غازي كمّي، التقط الفريق أكثر من 35 ألف صورة، مما سمح لهم بقياس اتجاهات اللف المغزلي (Spin) لكل ذرة بدقة فائقة. أظهرت القياسات ظهور ترتيب مغناطيسي مضاد للتوازي (Antiferromagnetic Order) بشكل موحد عند درجة حرارة محددة تتزامن مع ظهور الفجوة الكاذبة، وهذا حدث حتى في ظل "تطعيم" المادة وغياب الإلكترونات الفعالة.

هذه النتيجة لافتة لأنها تشير إلى أن المغناطيسية تلعب دوراً أعمق وأكثر تعقيداً في نشأة الموصلية الفائقة مما كان مفترضاً. كما أن هذا الترتيب المغناطيسي يشبه الظواهر المكتشفة في "مغناطيسات جليد اللفّ المغزلي"، حيث يمكن أن تتكون أقطاب مغناطيسية منفردة (Monopoles) داخل المادة.

يمثل هذا التقدم خطوة مهمة نحو حل أحد أعقد ألغاز الفيزياء، حيث توفر رؤى جديدة حول العلاقة المعقدة بين المغناطيسية الكمومية والتوصيل الفائق، مما قد يمهد الطريق لثورة في مجالات النقل والإلكترونيات المتقدمة.