أعلن فريق بحثي في مجال المحاكاة الكمية عن اكتشاف نمط مغناطيسي خفي داخل مرحلة الفجوة الكاذبة، وهي مرحلة تظهر مباشرة فوق الانتقال إلى الحالة فائق التوصيل في بعض المواد الكمّية. جرى ذلك ضمن تجربة محاكاة باستخدام ذرات الليثيوم المبردة إلى درجات قريبة من الصفر المطلق، ووُضعت في شبكة بلورية أنشأها ضوء الليزر لتُمثّل حركة الإلكترونات وتفاعلاتها داخل المواد الحقيقية. هدف المحاكاة هو فهم الآليات التي تقود الموصلية الفائقة عبر نماذج كمّية دقيقة.
مرحلة الفجوة الكاذبة والترتيب المغناطيسي
استخدم الباحثون مجهر الغاز الكمي لالتقاط أكثر من 35 ألف صورة لذرات فردية، مما مَكّنهم من قياس اتجاهات اللف المغزلي بدقة غير مسبوقة. أظهرت النتائج وجود نمط موحّد من الترابط بين اللفّات المغزلية مع تبريد الشبكة إلى درجة حرارة محورية تمثل لحظة ظهور مرحلة الفجوة الكاذبة. وعند هذه النقطة تحديدًا اكتشف الفريق نشوء ترتيب مغناطيسي مضاد للتوازي رغم غياب الإلكترونات عن المادة، وهو أمر يعرف علميًا باسم التطعيم. تشير هذه النتائج إلى أن المغناطيسية قد تلعب دورًا أعمق في نشوء الموصلية الفائقة مما كان يُتصور.
تشابه هذه النتائج مع ظواهر غريبة لوحظت سابقًا في مغناطيسات جليد اللفّ المغزلي، حيث تتكوّن رباعيات من الذرات المغناطيسية وتظهر حالات أحادية القطبية نتيجة ما يسمى بالإحباط المغناطيسي. يُطرح تفسير بأن قلب اتجاه اللف المغزلي قد يتيح ظهور أشكال من التنظيم المغناطيسي حتى في غياب الإلكترونات. تفتح هذه الرؤية بابًا لفهم أوسع للعلاقة بين المغناطيسية الكمّية والموصلية الفائقة، وتُعد خطوة نحو تصميم مواد جديدة تعمل عند درجات حرارة أعلى.
