1986 में तांबे-आधारित सिरेमिक सामग्रियों — कप्रेट्स — में अतिचालकता की खोज ने भौतिकविदों की धारणाओं को उलट दिया। अतिचालक अवस्था में संक्रमण का तापमान अचानक पिछली सीमा से कई गुना ऊपर चला गया, और परिघटना को जालक के दोलनों से समझाने वाला परिचित बीसीएस सिद्धांत काम करना बंद हो गया।
रैडबाउड विश्वविद्यालय और HFML-FELIX के प्रोफेसर नाइजेल हसी के नेतृत्व में चीन, ब्रिटेन और अमेरिका के सहयोगियों के साथ एक अंतरराष्ट्रीय दल ने आखिरकार मुख्य तंत्र खोज लिया है। शोधकर्ताओं ने दिखाया कि लैंथेनम-सीरियम-तांबा-ऑक्साइड जैसे इलेक्ट्रॉन-डोपित कप्रेट्स में इलेक्ट्रॉन स्पिन उतार-चढ़ाव — परमाणुओं के सूक्ष्म चुंबकीय आघूर्णों के तेज़ दोलनों — के साथ अन्योन्यक्रिया के कारण ही युग्म बनाते हैं।
इसे सिद्ध करने के लिए वैज्ञानिकों ने एक विशेष पतली फ़िल्म बनाई जिसमें लंबाई के साथ क्रांतिक तापमान का सहज प्रवणता थी। लिथोग्राफ़िक संपर्कों ने अव्यवस्था का समान स्तर बनाए रखते हुए संक्रमण तापमान के विभिन्न मानों पर प्रतिरोध मापना संभव बनाया। प्रबल चुंबकीय क्षेत्रों में आँकड़ों के विश्लेषण से पता चला: प्रतिरोध का मुख्य स्रोत उतार-चढ़ाव वाले स्पिनों पर इलेक्ट्रॉनों का प्रकीर्णन है, और इस अन्योन्यक्रिया की शक्ति सीधे अतिचालकता के तापमान से सहसंबद्ध है।
उपमा सरल है: इलेक्ट्रॉनों की धारा की कल्पना मेट्रो में लोगों की भीड़ की तरह कीजिए। स्पिन उतार-चढ़ाव पड़ोसियों की अचानक «धक्का-मुक्की» हैं, जो सामान्य धातु में गति में बाधा डालती है, लेकिन कप्रेट्स में इलेक्ट्रॉनों को युग्म बनाकर बिना हानि के चलने में मदद करती है। यही संबंध, न कि आयनों के दोलन, निर्णायक सिद्ध हुआ।
हालाँकि, इस कार्य ने एक दूसरा, अभी अज्ञात «घटक» भी उजागर किया। स्पिनों के साथ अन्योन्यक्रिया को बढ़ाकर भी कप्रेट्स के अन्य कुलों में देखे गए रिकॉर्ड तापमान तक पहुँचना संभव नहीं है। अब अनुपस्थित कारक की खोज सिद्धांतकारों का मुख्य कार्य बन गई है।
परिणाम Nature Physics में प्रकाशित हुए हैं और उस क्षण को निकट लाते हैं जब उच्च-तापमान अतिचालक महँगे शीतलन के बिना उपलब्ध तापमानों पर काम कर सकेंगे। इससे अति-कुशल विद्युत पारेषण लाइनों, चिकित्सा के लिए शक्तिशाली चुंबकों और भविष्य की क्वांटम प्रौद्योगिकियों का मार्ग खुलेगा।
