ابر رساناهای آلی مقاوم در برابر میدان مغناطیسی قوی

میدان های مغناطیسی شدید ابررسانی را از بین می‌برند. اما گزارش شده است که در نوعی نمک آلی ابررسانا، ابررسانی دربرابر میدان های مغناطیسی قوی در یکی از راستاهای شبکة بلوری بسیار مقاوم است؛ ابررسانی ممکن است با یک میدان قوی در این راستا پایدار شود. تا این جا گزارش شده است که این ماده میدان های مغناطیسی تا شش تسلا را هم تحمل می‌کند، در حالی که همة ابررساناهای شناخته شده‌ای که در دمای گذارشان به اندازة دمای گذار این ماده است، خاصیت ابررسانی شان را در میدان هایی حتی کمتر از دو تسلا از دست می‌دهند.
ابررسانی بعضی از مولکول های آلی در اوایل دهة هشتاد میلادی کشف شد. پیشنهاد شده است که ممکن است در این مواد، ماهیت جاذبة بین دو الکترون تشکیل دهندة زوج کوپر کاملاً با مواد دیگر متفاوت باشد. در مواد دیگر، بر هم کنش الکترون ها با شبکه است که به جاذبة مؤثر دو الکترون می‌انجامد.اما دراین مولکول های آلی، شاید جاذبة مؤثر بین دو الکترون ناشی از برهم کنش این الکترون ها با الکترون های دیگر مولکول های شدیداً قطبش‌پذیر آلی باشد.
در ابررسانای مورد بررسی لی و همکارنش، سه جهت بلوری a، b، و c وجود دارد که به ترتیب جفتیدگی بین مولکولی مرتب شده‌اند. هرچه این جفتیدگی کمتر شود، رسانش کمتر می‌شود. بنابراین، رسانش اصولاً در راستای a انجام می‌شود.
ابررسانی اصولاً ناشی از آن است که در دماهای کمتر از یک دمای بحرانی، انرژی آزاد گاز الکترونی در فاز زوج شده کمتر از فاز فلزی معمولی است. در نتیجه این فاز پایدار می‌شود. اما در میدان مغناطیسی، الکترون های زوج شده انرژی جنبشی اضافی به دست می‌آورند، که این انرژی فاز زوج شده را زیاد می‌کند و سرانجام، ابررسانی را از بین می‌برد. در ابر رساناهای نوع II، ابررسانی قاعدتاً تا جایی که شدت میدان مغناطیسی از میدان بحرانی مداری HC2 کمتر باشد پایدار می‌ماند. اما حتی اگر HC2 ی ماده‌ای بسیار بزرگ باشد، معمولاً محدودیت دیگری وجود دارد که ابررسانی در میدان های شدید را از بین می‌برد: زوج شدن الکترون ها تقریباً همیشه بین الکترون های با اسپین مخالف است. اما در میدان های شدید اسپین الکترون ها با میدان هم جهت می‌شود. در نتیجه امکان تشکیل زوج کوپر از بین می‌رود. این محدودیت منتاظر با میدان مغناطیسی دیگری است: TC84ر1 = HP ، که در آن TC دمای‌گذار برحسب کلوین است.
لی و همکارانش، ابررسانی در نمونة مورد نظر را تا دماهایی بسیار کم بررسی کرده‌اند. نتیجة مشاهدات گروه این است که میدان مغناطیسی بحرانی مداری رفتار عجیبی دارد. HC2 در راستا های موازی با a یا b، با کاهش دما به سرعت افزایش می‌یابد و در دماهای نزدیک به صفر، حداقل دو مرتبة بزرگی از HP بزرگتر می‌شود.
گروه لی معتقد است علت اینکه چنین پدیده‌ای تا به حال مشاهده نشده است این است که برای مشاهدة آن لازم است میدان مغناطیسی با دقت زیادی (در حد 1ر0) با محور a یا b هم جهت شود. در واقع میدانی که در جهت c باشد باعث نوسان الکترون ها در دو جهت a و b می‌شود. دامتة این نوسان متناسب با عکس شدت میدان است. به این ترتیب، با افزایش شدت میدان الکترون ها در دو راستای a و b جای گزیده‌تر می‌شوند و این ابر رسانی را از بین می‌برد.
نتیجة مشاهدة گروه لی این است که در دمای کم، ابررسانی بسیار بیشتر از حدی که از HP به ‌دست می‌آید پایدار است.بنابراین محدودیت HP وجود ندارد. این نشان می‌دهد که در اینجا زوج‌ شدگی بین الکترون های با اسپین هم‌جهت رخ می‌دهد. چنین فازی پیش از این هم به طور نظری پیش‌ بینی شده بود. چنین فازی با میدان های مغناطیسی قوی پایدار می‌شود.
هنوز مطالعات زیادی لازم است تا این فرضیه تأیید شود. به‌ویژه برای تأیید تثبیت ابر رسانی در میدان های شدید، میدان های بزرگتر (تا حدود 20 تسلا) و دماهای کمتر لازم است. فعلاً کاربرد عملی مهمی برای این مواد به نظر نمی‌رسد؛ این مواد به طور مؤثر یک‌ بعدی‌اند و به نظر نمی‌رسد دمای گذار زیادی با آن ها قابل دسترسی باشد. اما این مواد برای آزمودن مدل های ابررسانی، و به طور کلی نظریة الکترون ها، در فضاهای کم بعدی اهمیت دارند.