أظهرت الثوابت المرنة للمادة -سرعة الصوت في أثناء مروره عبرها- أن معدن السترونتيوم روثينات هو موصل فائق ذو مكونين، قادر على الربط المعقد للإلكترونات ربطًا يتطلب اتجاهًا ورقمًا للتعبير عنه، ما يعني أن هذه المادة لا تُصنف بوصفها موصلات فائقة من النوع (s-wave) أو (d-wave) أو (p-wave) بل هي نوع مختلف بالتأكيد. يقول رامشاو: «يمنحك رنين الموجات فوق الصوتية تصورًا للمادة، ولو لم تتعرف على كل التفاصيل المجهرية فإنك تستطيع أن تستنتج عمومًا ما يمكنك استبعاده، وقد وجدنا أن التجارب تعطي نتائج غريبة أو غير مسبوقة، من تلك النتائج (g-wave) التي تعني عزمًا زاويًّا يساوي 4». يُعد هذا الاكتشاف خطوة أخري نحو فهم الموصلات الفائقة، وسنجني منافع جمة إذا تمكنا من تطوير التكنولوجيا وتشغيلها في درجات حرارة أعلى، من تلك المنافع لوحات الدوائر الكهربية وشبكات الكهرباء التي لا تفقد الكهرباء عند نقلها بسبب الحرارة. تعليق مغناطيسي - ويكيبيديا. يتطلع الفريق إلى البحث عن مواد أخرى قادرة على التوصيل الفائق من النوع المراوغ (p-wave)، وسيحللون أيضًا معدن السترونتيوم روثينات المدهش تحليلًا أعمق. «لقد دُرست هذه المادة جيدًا في سياقات مختلفة وليس فقط لدراسة خصائصها فائقة التوصيل، وقد أصبحنا الآن نفهم طبيعة هذه المادة وسبب كونها معدنًا وكذلك سلوكها عند تغير درجة الحرارة وسلوكها عند تغير المجال المغناطيسي، لذا يُفترض أن نستطيع صياغة نظرية عن سلوك تلك المادة فائقة التوصيل».
تملك المواد فائقة الموصلية خواصاً غريبة وغير عادية بما فيها الرفع المغناطيسي. المواد فائقة التوصيل وتطبيقاتها العملية Superconducting materials. Credit: Shutterstock يمكننا تقسيم المواد إلى فئات على أساس قدرتها على توصيل الكهرباء، فمعادن مثل النحاس والفضة تسمح للالكترونات الحرة أن تنقل الشحنة الكهربية، أما المواد العازلة كالخشب أو المطاط، فتتمسك باستمرار بالالكترونات بشكل محكم، مانعةً تدفق التيار الكهربائي. طوّر علماء الفيزياء في أوائل القرن العشرين تقنياتٍ مخبرية حديثة لتبريد المواد حتى تصل إلى درجات حرارةٍ قريبة من الصفر المطلق، أي - 273 درجة مئوية، وبدأ البحث في كيفية تغيّر القدرة على نقل الكهرباء عند هذه الظروف المتطرّفة. لاحظ علماء الفيزياء شيئاً رائعاً لدى بعض العناصر البسيطة، مثل الزئبق والرصاص، فهذه المعادن قادرة على نقل الكهرباء بمقاومة معدومة، عند درجة حرارة أقل من قيمة معينة، وبعد مرور عقود على هذا الاكتشاف، اكتشف العلماء سلوكاً مطابقاً في آلاف المركّبات، انطلاقاً من السيراميك ووصولاً إلى الأنابيب الكربونية النانوية ( carbon nanotubes). لا نصنف المادة بهذه الحالة الآن على أنها معدن أو عازل، بل نضعها في فئة ثالثة غريبة تُسمى بالمواد فائقة الموصلية ( superconductor)، التي تنقل الكهرباء بشكلٍ مثالي، مما يعني أن التيار الكهربائي المتدفق في سلكٍ فائق التوصيل سيستمر في تدفقه بعد مليارات السنين في الدوائر الكهربية دون أن يحدث أي تشتتٍ أو ضعف.
بعض التطبيقات العملية للمواد الفائقة التوصيل: هناك العديد من التطبيقات المختلفة للمواد فائقة التوصيل منها على سبيل المثال 2ـ القطارات الطائرة: في القطارات على وجه الخصوص:هل تستطيع تصور قطار يطير في الهواء كما تفعل الطائرة ويسير بسرعة كسرعتها؟ نعم إنه القطار الطافي. إن من شأن الاستفادة من ظاهرة الطفو المغناطيسي أو التعليق أن توفر قطارات معلقة في الهواء وبالتالي فهي تسير بدون احتكاك مما يعطي توفيراً هائلاً في الطاقة من جهة ويوفر سرعات كبيرة إلى جانب التخلص من الضوضاء. ثم إن تلك القطارات سوف تكون مريحة جداً وخالية من المطبات لأنها تسير على وسادة هوائية. في اليابان تم تجريب هذه الفكرة عملياً ، حيث يرتفع القطار حوالي عشرة سنتيمترات عن المسار. والقطار يحوي المواد فائقة التوصيل في حين تتوفر المغناطيسات الكبيرة على الطريق. وفي داخل القطار يتوفر جهاز تبريد وهذا كل ما يلزم حيث يستفاد من قوة التنافر مع المغناطيسات نفسها في دفع القطار وتسييره بسرعات تزيد على 500 كم في الساعة. الموصلات فائقة التوصيل. 3ـ عجلات الطاقة: عندما يدور قرص ضخم الكتلة حول محوره فإنه يقال إن لديه طاقة حركية. ولديه الاستعداد للتخلي عن تلك الطاقة لصالح شئ آخر متى ما لزم الأمر.
ويُطلق على هذا النوع بالموصل الصلبhard superconductor، وتتأثّر هذه الموصلات تأثُّراً طفيفاً بتأثير ميسنر، ومن أشهر أمثلتها: نترات النيوبيوم NbN و BaBi 3 ، وتدخل هذه الموصلات في صناعة مغانط فائقة التوصيل والشدّة لخصائصها المميّزة والفريدة المواد فائقة التوصيل توجد نسبة قليلة جدّاً من الموادّ تلقائيّة التوصيل، وباستثناء الزئبق فإنّ غالبيّة الموصلات الفائقة هي في الأساس معادن أو أشباه موصلات وضعت تحت التأثير الحراريّ المناسب. وهنا تكمن المشكلة ؛ حيث يجب وضع هذه المعادن في درجة حرارة قريبة من الصفر، فما سنوفّره من الطاقة من انعدام المقاومة الكهربائية سنستهلكه في الحفاظ على درجة الحرارة المناسبة. ولنقرب الصورة أكثر فإنّ محطات توزيع الكهرباء إلى المنازل تحتاج طاقة هائلة للتبريد حتى تعمل، فما بالك إذا أردنا تبرديها إلى درجة الحرارة الصفريّة. مقدمة في الموصلات الفائقة (الجزء 1) - مجلة الباحثون المصريون العلمية. خصائص الموصلات الفائقة تمتاز الموصلات الفائقة بعدّة خصائص مكّنتها من ملائمة التطوّرات التكنولوجيّة المعاصرة، ومازالت تجري العديد من الأبحاث لاستغلال هذه الموادّ بالصورة الأمثل، وفيما يلي سنتعرف على بعض هذه الخصائص. انعدام المقاومة الكهربائية: إذا وضِعت المادّة تحت درجة الحرارة الانتقاليّةtransition temperature فستنعدم مقاومتها الكهربائية، فمثلا الزئبق يصبح موصلاً فائقاً إذا ما وضع تحت درجة حرارة 4 كلفن.
انظر أيضاً [ عدل] تأثير كازيمير موجة ثقالية جاذبية مضادة مصادر [ عدل] ^ Lecture 19 MIT 8. 02 Electricity and Magnetism, Spring 2002
عند تطبيق ضغط معياري ، فإن أعلى درجة حرارة يحققها مركب يفترض خصائص الموصل الفائق هي 135 كلفن ، أي ما يعادل -138 درجة مئوية ، حتى الآن وقد حدث هذا مع فائقة التوصيل من أصل خزفي ، والتي تسمى النحاسيات. خصائص الموصلات الفائقة هذه بسبب تطبيقاتها العلمية والعملية اللانهائية مواد فائقة التوصيل لقد تبين أنها تحظى بتقدير خاص لأنه ، بعد أن تمكنت من التخلص من قدرتها على المقاومة الكهربائية ، لا يوجد تأثير للتدفئة ، ونتيجة لذلك ، لا يوجد فقدان للطاقة ، بحيث فائقة التوصيل لقد تبين أنها فعالة بشكل غير عادي. من الناحية النظرية ، إذا تم توفير تيار صغير لموصل فائق تشكلت به دائرة من النوع المغلق ، فستكون الكهرباء قادرة على الدوران بلا حدود من خلال الموصل الفائق ، دون الحاجة إلى مصدر طاقة إضافي ، وتحويل مادة فائقة التوصيل إلى أقرب شيء إلى آلية الحركة الدائمة. استنتاج علمي آخر مثير للاهتمام تم التوصل إليه نتيجة للتجربة هو أنه يشكل خاصية مميزة لـ فائقة التوصيل أن كل هؤلاء المصنفين في النوع الأول يطردون المجال المغناطيسي من داخلهم ، والذي يُطلق عليه تأثير مايسنر ، وينشأ عنه ظواهر مثيرة للاهتمام وعملية مثل التحليق.
تنقسم المواد من حيث قابليتها للتوصيل الكهربائي إلى نوعين موصلات (نواقل) وعوازل؛ حيث تسمح الموصلات كالمعادن بمرور الإلكترونات فيها كما في حالة الفضة والنحاس بينما لا تستطيع الإلكترونات المرور في العوازل كالخشب والمطاط. لكن في بداية القرن العشرين ابتكر الفيزيائيون طرق متطورة لتبريد المعادن إلي درجة الصفر المطلق، حيث أجروا اختبارات عدة علي العديد من المعادن كالزئبق والرصاص ولاحظوا التغيرات التي طرأت على الناقلية الكهربائية لهذه المعادن؛ فاكتشفوا انعدام مقاومتها الكهربية عند درجة حرارة معينة، وقد اكتشف العلماء وجود هذه الخصائص عند إجرائهم الاختبارات علي السيراميك وأنابيب الكربون النانوية. وسنتطرق في هذه المقالة لخصائص تلك المواد فائقة التوصيل الكهربائي. ما هو الموصل الفائق ؟ ببساطة هي المادّة التي توصل الكهرباء دون أيّة مقاومة، فعندما يمرّ التيّار الكهربائي في أغلب المواد المعدنيّة فإنّه يواجه مقاومة كهربائيّة ، ولكن إذا وضعَتْ هذه الموادّ تحت درجة حرارة معيّنة فستنعدم مقاومتها الكهربية، وتسمى درجة الحرارة في تلك الحالة بدرجة الحرارة الحديّة critical temperature. الموصلات الفائقة وتُستخدم الموصلات الفائقة في مجالات عدّة كالتصوير بالرنين المغناطيسيّ والعلوم الطبيّة، ومع أنّ عمليّة تصنيع الموصلات الفائقة تحدث في مستويات طاقة وحرارة منخفضة إلّا أنّه تجري الآن العديد من الأبحاث لإيجاد مركبات يمكن أن تسلك سلوك الموصلات الفائقة عند درجات الحرارة العالية.