1986 সালে তামা-ভিত্তিক সিরামিক পদার্থ — কুপ্রেটে — অতিপরিবাহিতার আবিষ্কার পদার্থবিজ্ঞানীদের ধারণা উল্টে দিয়েছিল। অতিপরিবাহী অবস্থায় রূপান্তরের তাপমাত্রা হঠাৎ করে পূর্বের সীমার কয়েক গুণ উঁচুতে উঠে যায়, এবং জালিক কম্পন দিয়ে এই ঘটনা ব্যাখ্যা করা অভ্যস্ত বিসিএস তত্ত্ব আর কাজ করতে পারল না।
রাডবাউড বিশ্ববিদ্যালয় ও HFML-FELIX-এর অধ্যাপক নাইজেল হাসির নেতৃত্বে চীন, যুক্তরাজ্য ও যুক্তরাষ্ট্রের সহকর্মীদের সঙ্গে একটি আন্তর্জাতিক দল অবশেষে মূল প্রক্রিয়াটি খুঁজে পেয়েছে। গবেষকরা দেখিয়েছেন, ল্যান্থানাম-সেরিয়াম-তামা-অক্সাইডের মতো ইলেকট্রন-ডোপড কুপ্রেটে ইলেকট্রনরা স্পিন ফ্লাকচুয়েশনের সঙ্গে মিথস্ক্রিয়ার কারণেই জোড়া গঠন করে — অর্থাৎ পরমাণুর ক্ষুদ্র চৌম্বক ভ্রামকের দ্রুত কম্পনের সঙ্গে।
এটি প্রমাণ করতে বিজ্ঞানীরা একটি বিশেষ পাতলা ফিল্ম তৈরি করেছেন, যার দৈর্ঘ্য বরাবর ক্রান্তিক তাপমাত্রার মৃদু গ্রেডিয়েন্ট রয়েছে। লিথোগ্রাফিক কন্ট্যাক্টের মাধ্যমে ভিন্ন ভিন্ন রূপান্তর-তাপমাত্রায় রোধ মাপা সম্ভব হয়েছে, বিশৃঙ্খলার মাত্রা একই রেখে। শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্রে তথ্যের বিশ্লেষণ প্রকাশ করেছে: রোধের প্রধান উৎস হলো ফ্লাকচুয়েটিং স্পিনে ইলেকট্রনের বিক্ষেপণ, এবং এই মিথস্ক্রিয়ার শক্তি সরাসরি অতিপরিবাহিতার তাপমাত্রার সঙ্গে সম্পর্কযুক্ত।
উপমাটি সহজ: ইলেকট্রনের প্রবাহকে মেট্রোতে মানুষের ভিড়ের মতো ভাবুন। স্পিন ফ্লাকচুয়েশন হলো পাশের মানুষের আকস্মিক «ধাক্কা», যা সাধারণ ধাতুতে চলাচলে বাধা দেয়, কিন্তু কুপ্রেটে ইলেকট্রনদের জোড়া বাঁধতে ও ক্ষতি ছাড়া চলতে সাহায্য করে। আয়নের কম্পন নয়, বরং এই সংযোগই নির্ণায়ক হয়ে উঠেছে।
তবে কাজটি দ্বিতীয় একটি এখনও অজানা «উপাদান»-ও দেখিয়েছে। স্পিনের সঙ্গে মিথস্ক্রিয়া বাড়িয়েও অন্য কুপ্রেট পরিবারে পর্যবেক্ষিত রেকর্ড তাপমাত্রায় পৌঁছানো সম্ভব নয়। অনুপস্থিত উপাদানটির সন্ধান এখন তাত্ত্বিকদের প্রধান কাজ হয়ে দাঁড়িয়েছে।
ফলাফল Nature Physics-এ প্রকাশিত হয়েছে এবং যে মুহূর্তের দিকে এগিয়ে নিচ্ছে, যখন উচ্চ-তাপমাত্রার অতিপরিবাহীরা ব্যয়বহুল শীতলীকরণ ছাড়াই সহজলভ্য তাপমাত্রায় কাজ করতে পারবে। এটি অতি-দক্ষ বিদ্যুৎ সঞ্চালন লাইন, চিকিৎসার জন্য শক্তিশালী চুম্বক এবং ভবিষ্যতের কোয়ান্টাম প্রযুক্তির পথ খুলে দেবে।
