কর্নেল বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষণাগারে পদার্থবিজ্ঞানীরা আকস্মিকভাবে আবিষ্কার করেছেন যে লোহার সেলেনাইড FeSe-এর অতিপরিবাহিতা ইলেকট্রনের সংখ্যার উপর নির্ভর করে না, বরং নির্ভর করে উপাদানটির স্ফটিক জালক কতটা নিখুঁত তার উপর। এই সিদ্ধান্ত উচ্চ-তাপমাত্রার অতিপরিবাহী সম্পর্কে প্রচলিত ধারণা বদলে দেয় এবং সেগুলো নিয়ন্ত্রণের একটি নতুন পথ খুলে দেয়।
সাধারণত এ ধরনের উপাদানে বিজ্ঞানীরা ইলেকট্রনের সংখ্যা বদলান — তথাকথিত ডোপিং — যাতে অতিপরিবাহিতার «গম্বুজে» পৌঁছানো যায়, যেখানে উপাদান তুলনামূলকভাবে উচ্চ তাপমাত্রায় রোধ হারায়। FeSe-এ অবশ্য সবকিছু ভিন্নভাবে দেখা গেল। কাইল শেনের নেতৃত্বে গবেষকরা দেখিয়েছেন যে এই গম্বুজের রেখাটি আধান বাহকের ঘনত্বের সঙ্গে নয়, বরং জালকের ত্রুটিতে ইলেকট্রনের বিচ্ছুরণের সঙ্গে ঘনিষ্ঠভাবে যুক্ত।
শহরের রাস্তাগুলো ভাবুন: সড়কগুলো সমান ও গর্তহীন হলে গাড়ি দ্রুত ও বাধাহীনভাবে চলে। গর্ত ও বাধা দেখা দিলে গতিবিধি ধীর হয়ে যায়, এমনকি গাড়ির সংখ্যা না বাড়লেও। FeSe স্ফটিকেও তেমনই: ইলেকট্রনগুলো জালকের অসম্পূর্ণতায় «হোঁচট খায়», আর ঠিক এটিই নির্ধারণ করে উপাদানটি কখন অতিপরিবাহী হয়।
PNAS-এ প্রকাশিত গবেষণাপত্রের প্রথম লেখক পোস্টডক পল মালিনোভস্কি ব্যাখ্যা করেন: «আমরা বুঝতে পেরেছি যে এই উপাদানের গম্বুজটি একেবারেই সেই জিনিস দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয় না, যার সঙ্গে আমরা অভ্যস্ত। আপনি কতগুলো ইলেকট্রন যোগ করছেন তা দিয়ে নয়, বরং তারা পথে কী কী বাধার মুখোমুখি হয় তা দিয়ে — স্ফটিক জালকটি কতটা নিখুঁত বা অসম্পূর্ণ»।
পরীক্ষকরা FeSe নিয়ন্ত্রণের একটি নতুন পদ্ধতি ব্যবহার করেছেন এবং পরিমাপ করেছেন যে বিভিন্ন মাত্রার বিশৃঙ্খলায় রোধ কীভাবে বদলায়। দেখা গেল, ন্যূনতম বিশৃঙ্খলা অতিপরিবাহিতার সর্বোচ্চ তাপমাত্রায় পৌঁছানোর সুযোগ দেয়, অথচ কেবল ইলেকট্রনের সংখ্যা বদলালে অনেক কম প্রভাব পড়ে। এটিই FeSe-কে অন্য বেশিরভাগ লোহাযুক্ত অতিপরিবাহী থেকে আলাদা করে।
এই আবিষ্কার কেবল মৌলিক পদার্থবিজ্ঞানের জন্যই গুরুত্বপূর্ণ নয়। কাঠামোগত বিশৃঙ্খলার ভূমিকা বোঝা ভবিষ্যতের প্রযুক্তির জন্য — শক্তিশালী চুম্বক থেকে কোয়ান্টাম যন্ত্র পর্যন্ত — আরও স্থিতিশীল ও নিয়ন্ত্রণযোগ্য উপাদান তৈরিতে সাহায্য করতে পারে। জালক যত পরিষ্কার, উচ্চ-তাপমাত্রার অতিপরিবাহিতার ব্যবহারিক প্রয়োগের তত কাছাকাছি আমরা।
