উচ্চ-তাপমাত্রায় অতিপরিবাহিতা 

১৯৯৭ সালে কেমব্রিজ বিশ্ববিদ্যালয়ের উপাদানবিজ্ঞান বিভাগের প্রধান কোলিন হামফ্রে উচ্চ-তাপমাত্রায় অতিপরিবাহিতা ব্যাখ্যার জন্য এক নতুন ও বিতর্কিত মডেল উপস্থাপন করেন। ইলেকট্রন আবিষ্কারের শতবর্ষ উপলক্ষে আয়োজিত এক সিম্পোজিয়ামে তিনি এই ধারণা প্রকাশ করেন এবং পরে এ বিষয়ে একটি গবেষণাপত্র জমা দেন। তাঁর দাবি ছিল, এই নতুন মডেল ভবিষ্যতে ঘরের তাপমাত্রায় কাজ করতে সক্ষম অতিপরিবাহী তৈরির পথ দেখাতে পারে।

সুপারকন্ডাক্টিভিটি / অতিপরিবাহিতা এমন একটি অবস্থা, যেখানে কোনো পদার্থ একটা নির্দিষ্ট তাপমাত্রার নীচে নামলে তার বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ সম্পূর্ণ বিলীন হয়ে যায়। দীর্ঘদিন পর্যন্ত বিজ্ঞানীরা জানতেন, এই ঘটনা কেবলমাত্র নিম্ন তাপমাত্রায় ঘটে। কিন্তু ১৯৮৬ সালে এমন কিছু পদার্থ আবিষ্কৃত হয়, যেগুলো তুলনামূলকভাবে অনেক বেশি তাপমাত্রায় অতিবাহিতা প্রদর্শন করে। এরপর থেকেই বিজ্ঞানীদের অন্যতম বড় লক্ষ্য হয়ে ওঠে এমন পদার্থ তৈরি করা, যা সাধারণ ঘরোয়া তাপমাত্রাতেই বিদ্যুৎকে কোনো শক্তি অপচয় ছাড়াই পরিবহন করতে পারবে।

উচ্চ-তাপমাত্রার সব অতিপরিবাহীর গঠনেই সমান্তরাল কপার-অক্সাইড স্তর থাকে। এই স্তরগুলোর মধ্যে ধনাত্মক চার্জবাহী ফাঁকা স্থান বিদ্যুৎ পরিবহনে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। কিন্তু এত গবেষণা সত্ত্বেও বিজ্ঞানীরা এখনও নিশ্চিতভাবে ব্যাখ্যা করতে পারেননি, কীভাবে এই পদার্থগুলো অতিপরিবাহী হয়। কেউ কেউ মনে করেন, এর জন্য সম্পূর্ণ নতুন পদার্থবিজ্ঞানের প্রয়োজন, আবার অন্যদের মতে বর্তমান তত্ত্বেই কোনো গুরুত্বপূর্ণ অংশ অনুপস্থিত।

হামফ্রিসের মতে, বিদ্যমান তত্ত্বগুলোর মূল সমস্যা হলো তারা ফাঁকগুলোর বণ্টনকে যথাযথ গুরুত্ব দেয় না। তাঁর ধারণা অনুযায়ী, প্রতিটি কপার-অক্সাইড স্তর অসংখ্য ক্ষুদ্র “ন্যানোডোমেইন”-এ বিভক্ত, যেগুলো সরু সরু চ্যানেল দ্বারা আলাদা হয়ে থাকে। অনেকটা শহরের রাস্তা ও বাড়ির ব্লকের মতো। তিনি বলেন, পার্শ্ববর্তী ব্লকের প্রান্তে থাকা ফাঁকগুলো চুম্বকীয়ভাবে জোড়া বাঁধে এবং সেই জোড়াগুলো ট্রামের মতো নির্দিষ্ট পথে একসঙ্গে অগ্রসর হয়। এই সমষ্টিগত চলাচলই অতিপরিবাহিতার কারণ।

তবে বিজ্ঞানীমহলে এই মডেলকে ঘিরে প্রতিক্রিয়া ছিল সতর্ক। মাইক গুন মন্তব্য করেন, মডেলটি সত্যিই কার্যকর কি না তা নির্ভর করবে এটি পরীক্ষামূলকভাবে যাচাইযোগ্য পূর্বাভাস দিতে পারে কি না তার ওপর। অন্যদিকে আন্ডি স্ক্লোফিল্ড মনে করিয়ে দেন যে, উচ্চ-তাপমাত্রার অতিপরিবাহিতা নিয়ে ইতোমধ্যে হাজার হাজার তত্ত্ব প্রস্তাবিত হয়েছে, কিন্তু এখনো কোনো ঐকমত্য তৈরি হয়নি। তবুও হামফ্রিস বিশ্বাস করতেন, তাঁর মডেল পুরোনো পরীক্ষামূলক তথ্য নতুনভাবে বিশ্লেষণ করতে সহায়তা করবে এবং ভবিষ্যতের সুপারকন্ডাক্টর গবেষণায় নতুন দিক উন্মোচন করতে পারে।

সূত্র: physics world.com