اكتشف فيزيائيون صينيون من جامعة بكين طورًا جديدًا في الموصلات الفائقة، يتطابق تمامًا مع الحد الذي يبدأ عنده المادة فجأة في نقل التيار دون مقاومة على «الجناح الأيسر» من مخطط الضغط ودرجة الحرارة.
أظهر الباحثون يو-تشنغ تشو، وجيا-شي تسنغ، وشين-تشنغ لي أن هذا الطور — الفوضى الكمومية للشبكة البلورية — ينشأ من التقلبات الكمومية لنوى الذرات. وخلافًا للنماذج المعتادة التي يُنسب فيها الدور الرئيسي إلى الإلكترونات، يتبين هنا أن سلوك الشبكة البلورية نفسها هو العامل الحاسم.
استخدم العلماء طريقة تكاملات المسارات في الديناميكا الجزيئية لمراعاة الطبيعة الكمومية للنوى. وكشفت الحسابات عن منطقة مثلثة على مخطط الطور بين الضغط ودرجة الحرارة، تحافظ فيها الشبكة البلورية على فوضىها بفعل التأثيرات الكمومية. ويتطابق الحد الأيسر لهذه المنطقة مع درجة الحرارة التي تبدأ عندها الموصلية الفائقة.
يظهر التأثير بوضوح خاص في المواد المحتوية على النيكل. فعند استبدال الهيدروجين بالديوتيريوم ينزاح حد الطور الكمومي، وتهبط درجة الحرارة القصوى للموصلية الفائقة من 220 إلى 160 كلفن. وهذا يؤكد الصلة المباشرة بين تقلبات النوى وآلية اقتران الإلكترونات.
يغيّر هذا الاكتشاف تصورنا للموصلية الفائقة عند درجات الحرارة المرتفعة: إذ يجب الآن النظر إليها بوصفها حالة كمومية مشتركة للإلكترونات والشبكة البلورية. وكانت مخططات البنية تُبنى سابقًا دون مراعاة الأجسام المتعددة للنوى، ما أدى إلى تنبؤات غير دقيقة.
يمنح الطور الجديد بوصلة ل البحث عن مواد ذات درجات حرارة أعلى للموصلية الفائقة، ويفسر لماذا تنقطع الموصلية الفائقة فجأة عند «الجناح الأيسر» من القبة.
