Khám phá ra cáp siêu dẫn nhỏ nhất thế giới

Các nhà khoa học vừa khám phá ra cáp siêu dẫn nhỏ nhất thế giới, một dải gồm 4 cặp phân tử có bề dày chưa tới một nano mét. Nghiên cứu do các nhà khoa học của trường Đại học Ohio, Mỹ, thực hiện, đã cung cấp bằng chứng đầu tiên cho thấy có thể chế tạo các dây siêu dẫn phân tử cỡ nano, có thể được sử dụng cho các linh kiện điện tử cỡ nano và các ứng dụng năng lượng.
Nhóm nghiên cứu cho biết, các nhà nghiên cứu cho rằng hầu như không thể chế tạo các mạng liên kết cỡ nano bằng cách sử dụng các dây dẫn kim loại bởi vì điện trở tăng khi kích cỡ của dây trở nên nhỏ đi. Các dây nano sẽ trở nên nóng đến nỗi chúng có thể chảy ra và bị phá hủy. Vấn đề này vẫn là một rào cản chính đối với việc chế tạo các thiết bị cỡ nano trên thực tiễn.

Các vật liệu siêu dẫn có điện trở bằng không và cũng có thể mang các dòng điện lớn mà không làm tiêu hao năng lượng hoặc tạo ra nhiệt. Tính siêu dẫn lần đầu tiên được phát hiện vào năm 1911 và cho tới gần đây được coi là một hiện tượng vĩ mô. Tuy nhiên, những khám phá mới của nhóm nghiên cứu cho thấy, nó tồn tại ở cỡ phân tử. Những khám phá mới này sẽ mở đường cho một hướng nghiên cứu mới về hiện tượng này.

Trong nghiên cứu này, nhóm nghiên cứu đã khảo sát các phân tử được tổng hợp từ một dạng muối hữu cơ (BETS)2-GaCl4, đặt trên một bề mặt bạc. Sử dụng kính hiển vi quét đường hầm, các nhà nghiên cứu đã quan sát thấy tính siêu dẫn ở một chuỗi phân tử của các bước sóng khác nhau. Đối với những chuỗi có chiều dài dưới 50 nanomet, tính siêu dẫn giảm khi các chuỗi ngắn đi. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu vẫn thấy hiện tượng này ở các chuỗi ngắn tới 4 cặp phân tử, hoặc có chiều dài 3,5 nano met. Để quan sát tính siêu dẫn ở kích cỡ này, các nhà khoa học cần phải làm lạnh các phân tử tới nhiệt độ 10 Kelvin. Các nhiệt độ ấm hơn sẽ làm giảm hoạt động này. Trong các nghiên cứu trong tương lai, các nhà khoa học sẽ xét nghiệm các dạng vật liệu khác nhau, có thể hình thành nên các dây siêu dẫn cỡ nano ở nhiệt độ cao.