Keberaliran lampau

Keberaliran lampau atau kesuperkonduksian ialah satu fenomena yang terjadi pada sebilangan bahan yang khusus ketika suhunya terlalu rendah (pada peringkat -200 darjah Celsius), dan dicirikan oleh rintangan elektrik yang tepat sifar serta mengetepikan medan magnet dalaman kesan Meissner). Ia ditemui ahli fizik Belanda Heike Kamerlingh Onnes pada 8 April 1911 di Leiden semasa mengkaji raksa pepejal pada suhu kriogenik.

Penjelasan

Dalam superkonduktor lazim , keberaliran lampau dihasilkan oleh daya tarikan antara elektron-elektron kekondukisian. Daya tarikan ini diwujudkan oleh pertukaran fonon, dan menyebabkan elektron-elektron kekonduksian menonjolkan fasa bendalir super yang terdiri daripada pasang-pasang elektron berkorelasi.

Terdapat juga satu kelas bahan yang dikenali sebagai superkonduktor tak lazim yang menonjolkan keberaliran lampau , tetapi sifat-sifat fizikalnya bertentangan dengan teori superkonduktor lazim. Khususnya, superkonduktor suhu tinggi menyuperkonduksikan pada suhu yang jauh lebih tinggi — walaupun masih jauh lebih rendah daripada suhu bilik — daripada yang mungkin menurut teori lazim.

Masih tidak terdapat sebarang teori yang lengkap terhadap beraliran lampau keberaliran lampau suhu biasa . Bagaimanapun, penyelidik-penyelidik di seluruh dunia telah mengkaji topik ini secara mendalam disebabkan ganjaran untuk mengembangkan sebuah teori keberaliran lampau adalah amat lumayan; penemuannya bukan sahaja akan memberikan anugerah Hadiah Nobel, tetapi juga amat menguntungkan. Setiap tahun, berjuta-juta dolar hilang disebabkan kehilangan arus elektrik ketika mengalir melalui wayar logam yang biasa. Jika keberaliran lampau dapat wujud pada suhu yang biasa, jadi setiap wayar di dalam planet ini akan diperbuat daripada bahan yang baru ini dan menyebabkan penjimatan berbilion-bilion dolar.

Kesuperkonduksian wujud dalam banyak jenis bahan-bahan, termasuk:

logam-logam yang biasa seperti timah dan aluminium
pelbagai aloi logam
sesetengah semikonduktor terdop tinggi
sesetengah sebatian seramik yang mengandungi atom-atom kuprum dan oksigen.

Kelas sebatian terakhir ini yang digelarkan kuprat ialah superkonduktor suhu tinggi. Keberaliran lampau tidak terjadi dalam logam duit seperti emas dan perak ketika logam-logam ini wujud dalam bentuk unsurnya (logam duit menonjolkan kesuperkonduksian dalam bentuk aloi), atau dalam kebanyakan logam feromagnet. Bagaimanapun, sebilangan bahan yang menonjolkan keberaliran lampauan dan keferomagnetan telah ditemui pada tahun-tahun kebelakangan ini. Superkonduktor-superkonduktor suhu tinggi yang baru diperbuat daripada aloi iterbium dalam nisbah untuk perovskit cacat. Sehingga hari ini, tiada sesiapa yang mengetahui tentang mengapa satu nisbah perovskit cacat dapat menonjolkan keberaliran lampau.

Keberaliran lampau pada dasarnya merupakan satu fenomena mekanik kuantum yang tidak dapat difahami hanya sebagai satu pengunggulan kekonduksian sempurna dalam fizik klasik.