الموصلات الفائقة عالية الحرارة: آليات مستجدة وتحديات قائمة

الملخص

تُلخص هذه المراجعة أحدث التطورات في مجال الموصلية الفائقة عالية الحرارة (HTS)، مع التركيز على آليات الاقتران غير المُحَلّة والعقبات التكنولوجية. منذ اكتشاف الكوبريتات (1986)، والموصلات الفائقة القائمة على الحديد (2008)، والهيدريدات التي حطمت الأرقام القياسية (درجة حرارة ≈ 288 كلفن عند 267 جيجاباسكال)، شهدت أبحاث الموصلية الفائقة عالية الحرارة توسعًا هائلاً. وعلى الرغم من التقدم المُحرز، لا يزال التوصل إلى نظرية موحدة للاقتران غير التقليدي في الكوبريتات والأنظمة القائمة على الحديد أمرًا بعيد المنال. نُحلل الآليات المُتنافسة - تقلبات الدوران/المدار، والتفاعلات بوساطة الفونونات، والترتيبات المتشابكة - مُسلّطين الضوء على لغز طور الفجوة الزائفة في الكوبريتات. تشمل الاكتشافات الحديثة الهيدريدات في درجة حرارة الغرفة، والموصلات الفائقة النيكلاتية، والأنظمة المُصممة هندسيًا للواجهات. ومع ذلك، تشمل التحديات المستمرة تباين المواد، وقيود تثبيت الدوامات، ومشاكل حدود الحبيبات في الموصلات العملية، والسعي لتحقيق موصلية فائقة عند الضغط المحيط ودرجة حرارة الغرفة. يُعدّ الربط بين النظرية الأساسية وهندسة المواد أمرًا بالغ الأهمية للتطبيقات التحويلية.