बोस मेटल: भौतिकी अनुसंधान में एक महत्वपूर्ण कदम

बोस मेटल एक असामान्य धातु स्थिती है, जिसमें कूपर जोड़ (इलेक्ट्रॉन जोड़) बनते हैं लेकिन सुपरकंडक्टिंग स्थिति में संघनित नहीं होते। यह पारंपरिक सिद्धांतों को चुनौती देता है, जो कहते हैं कि धातुएं या तो सुपरकंडक्टर होती हैं या निरोधक (इन्सुलेटर) होती हैं, जब तापमान शून्य पर होता है। हाल ही में, चीन और जापान के शोधकर्ताओं ने इस स्थिति को साबित करने के लिए मजबूत प्रमाण प्रदान किए हैं। उनकी खोज, जो 13 फरवरी 2025 को Physical Review Letters में प्रकाशित हुई, संकुचित पदार्थ भौतिकी में एक महत्वपूर्ण कदम है।

मुख्य बिंदु
बोस मेटल की परिभाषा

• यह एक असामान्य धातु स्थिति है जिसमें कूपर जोड़ मौजूद होते हैं, लेकिन वे सुपरकंडक्टर में संघनित नहीं होते।
• यह स्थिति अत्यधिक कम तापमान पर शून्य और अनंत के बीच विद्युत चालकता बनाए रखती है।

धातुओं और सुपरकंडक्टिविटी का पृष्ठभूमि

• धातुएं कमरे के तापमान पर सीमित चालकता के साथ विद्युत प्रवाह करती हैं।
• सुपरकंडक्टरों में एक विशिष्ट तापमान के नीचे शून्य प्रतिरोध होता है।
• कूपर जोड़ (जोड़े हुए इलेक्ट्रॉन) सुपरकंडक्टिविटी को सक्षम बनाते हैं।

पारंपरिक सिद्धांतों के लिए चुनौतियां

• पारंपरिक सिद्धांतों के अनुसार, धातुएं या तो सुपरकंडक्टर होती हैं या निरोधक होती हैं जब तापमान शून्य पर होता है।
• बोस धातुएं इसके विपरीत होती हैं, क्योंकि ये मध्यवर्ती चालकता बनाए रखती हैं।

NbSe₂ के साथ हालिया सफलता

• NbSe₂ एक प्रकार- II सुपरकंडक्टर है, जिसमें अद्वितीय चुम्बकीय क्षेत्र इंटरैक्शन होते हैं।
• अत्यधिक पतली अवस्था (2D) में, यह एक चुम्बकीय क्षेत्र के तहत बोस धातु व्यवहार के संकेत प्रदर्शित करता है।
• शोधकर्ताओं ने कूपर जोड़ पाए लेकिन सुपरकंडक्टिंग अवस्था नहीं देखी।

प्रयोगात्मक प्रमाण

• रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी: कूपर जोड़ की उपस्थिति की पुष्टि की।
• हॉल प्रतिरोध माप: प्रतिरोध में वृद्धि के साथ पतलापन बढ़ने पर, यह दर्शाता है कि चार्ज वाहक कूपर जोड़ थे, न कि इलेक्ट्रॉन।

महत्व और भविष्य की संभावनाएं

• बोस मेटल अभी तक किसी प्रत्यक्ष अनुप्रयोग में नहीं आई हैं, लेकिन ये क्वांटम सामग्रियों को समझने के लिए महत्वपूर्ण हैं।
• यह खोज वर्तमान सुपरकंडक्टिविटी सिद्धांतों को चुनौती देती है और उन्हें परिष्कृत करती है।
• यह क्वांटम कंप्यूटिंग और संकुचित पदार्थ भौतिकी में भविष्य में प्रगति की दिशा खोल सकती है।