ตัวนำยิ่งยวดตัวแรกถูกค้นพบในปี 1911 เมื่อนักฟิสิกส์ชาวดัตช์ Heike Kamerlingh Onnes ค้นพบว่าปรอทสูญเสียความต้านทานไฟฟ้าเมื่อเย็นลงถึง 4 เคลวิน ในอีก 50 ปีข้างหน้ามีการค้นพบตัวนำยิ่งยวดมากขึ้น แต่อุณหภูมิที่ต้องการทั้งหมดต่ำกว่า 25 เคลวินในตัวนำยิ่งยวดในโรงเรียนเก่าเหล่านี้ อิเล็กตรอนเดินทางผ่านวัสดุในสิ่งที่เรียกว่าคูเปอร์คู่ อิเล็กตรอนที่มีประจุลบไหลผ่านตาข่ายผลึกของไอออนที่มีประจุบวกดึงไอออนใกล้เคียงเข้ามาใกล้ ทำให้เกิดบริเวณที่มีประจุบวก บริเวณนี้ดึงดูดอิเล็กตรอนอีกตัวหนึ่งเข้ามาและจับคู่กับอิเล็กตรอนตัวแรก การจับคู่นี้จะป้องกันไม่ให้อิเล็กตรอนกระดอนไปมาและสูญเสียพลังงาน แต่ที่อุณหภูมิ “สูง” (ประมาณ 30 เคลวินหรือสูงกว่า) ความคิดดำเนินไป พลังงานความร้อนจะครอบงำคู่คูเปอร์และแยกพวกมันออกจากกัน
Cuprates เป็นตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิสูงชนิดแรกที่ค้นพบ
นักฟิสิกส์ K. Alex Müller และ J. Georg Bednorz จากห้องปฏิบัติการวิจัย IBM Zürich ในสวิตเซอร์แลนด์ พบสารประกอบเซรามิกที่เปราะบางซึ่งทำจากแลนทานัม ทองแดง ออกซิเจน และแบเรียมที่มีตัวนำยิ่งยวดที่ 35 เคลวิน ซึ่งไม่เคยมีมาก่อนในขณะนั้น
“สิ่งที่น่าสนใจเกี่ยวกับวัสดุเหล่านั้นก็คือกลไกของตัวนำยิ่งยวดดูเหมือนใหม่” David Singh จากห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Oak Ridge ในรัฐเทนเนสซีกล่าว
มีความตื่นเต้นมากมายในช่วงปลายทศวรรษ 1980 เกี่ยวกับตัวนำยิ่งยวดแบบ cuprate นักวิทยาศาสตร์ตั้งเป้าหมายที่จะสร้างสารประกอบทองแดง-ออกไซด์ที่สามารถตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิสูงได้ แต่หลังจากผ่านไป 20 ปี นักวิทยาศาสตร์ก็ยังไม่สามารถตกลงกันได้เกี่ยวกับวิธีการทำงานของถ้วยรางวัล
“โดยพื้นฐานแล้วมันเป็นปัญหาที่แก้ไม่ตก” ซิงห์กล่าว “ผู้คนมีความคิด แต่ไม่มีฉันทามติทั่วไปเกี่ยวกับความคิดที่ถูกต้อง”
ในระหว่างนี้ นักวิจัยมองหาตัวนำยิ่งยวดที่มีอุณหภูมิสูงประเภทอื่นๆ การค้นพบครั้งยิ่งใหญ่เกิดขึ้นในปี 2544 เมื่อสารประกอบที่รู้จักกันดีที่เรียกว่าแมกนีเซียมไดโบไรด์ถูกค้นพบว่ามีตัวนำยิ่งยวดที่ 40 เคลวิน แต่ดูเหมือนว่าจะทำงานผ่านการจับคู่แบบ Cooper แบบดั้งเดิมและไม่ได้ให้ความสำคัญกับความเป็นตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิสูงมากนักโดยทั่วไป หลังจากหลายปีที่ประสบความสำเร็จเพียงเล็กน้อย นักวิทยาศาสตร์เริ่มคิดว่าถ้วยแก้วเป็นข้อยกเว้นที่อบอุ่นสำหรับกฎความเย็น
จากนั้นในปี 2008 นักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่นที่นำโดยฮิเดโอะ โฮโซโนะแห่งสถาบันเทคโนโลยีแห่งโตเกียวรายงานในวารสารสมาคมเคมีอเมริกันว่าพวกเขาได้พบส่วนผสมของธาตุเหล็กและสารหนูที่มีตัวนำยิ่งยวดที่ 26 เคลวิน ไม่นานนัก นักวิทยาศาสตร์พบว่าสารประกอบที่เกี่ยวข้องทำงานที่อุณหภูมิสูงถึง 55 เคลวิน
นักวิจัยคิดว่าสารประกอบที่เป็นธาตุเหล็กสามารถช่วยเปิดเผยว่าตัวนำยิ่งยวดทำงานอย่างไรที่อุณหภูมิค่อนข้างสูง พวกเขาเริ่มสร้างส่วนผสมของเหล็กเพิ่มเติมในทันทีและเปรียบเทียบถ้วยรางวัลกับตระกูลที่มีธาตุเหล็กเพื่อค้นหาคำอธิบายทั่วไป
แนะนำ : เคล็ดลับต่างๆ | เว็บรวมวิธีต่างๆ How to | จัดอันดับซีรีย์ | รีวิวครีม
