Covalent superconductor
কোভালেন্ট সুপারকন্ডাক্টর হল অতিপরিবাহী পদার্থ যেখানে পরমাণুগুলি সমযোজী বন্ধন দ্বারা সংযুক্ত থাকে। এই ধরনের প্রথম উপাদান ছিল উচ্চ-চাপ উচ্চ-তাপমাত্রা (এইচ. পি. এইচ. টি) পদ্ধতিতে উৎপাদিত বোরন-ডোপড সিন্থেটিক হীরা। এই আবিষ্কারের কোনও ব্যবহারিক গুরুত্ব ছিল না, তবে বেশিরভাগ বিজ্ঞানীকে অবাক করে দিয়েছিল কারণ হীরা এবং সিলিকন সহ সমযোজী অর্ধপরিবাহীতে অতিপরিবাহীতা লক্ষ্য করা যায়নি। ইতিহাস বিজ্ঞানের অনেক আবিষ্কারের অগ্রাধিকার তীব্রভাবে বিতর্কিত (দেখুন, যেমন, নোবেল পুরস্কার বিতর্ক)। আরেকটি উদাহরণ, 1991 সালে সুমিও আইজিমা কার্বন ন্যানোটিউব "আবিষ্কার" করার পর, অনেক বিজ্ঞানী উল্লেখ করেছেন যে কার্বন ন্যানোফাইবার আসলে কয়েক দশক আগে পর্যবেক্ষণ করা হয়েছিল। সমযোজী অর্ধপরিবাহীতে অতিপরিবাহীতা সম্পর্কেও একই কথা বলা যেতে পারে। 1960-এর দশকের গোড়ার দিকে তাত্ত্বিকভাবে জার্মেনিয়াম এবং সিলিকন-জার্মেনিয়ামে অতিপরিবাহীতার পূর্বাভাস দেওয়া হয়েছিল। এর অল্প কিছুদিন পরেই জার্মেনিয়াম টেলুরাইডে অতিপরিবাহীতা পরীক্ষামূলকভাবে সনাক্ত করা হয়। 1976 সালে, তামার আয়নগুলির সাথে প্রতিস্থাপিত জার্মেনিয়ামে Tc = 3.5 K সহ অতিপরিবাহীতা পরীক্ষামূলকভাবে পর্যবেক্ষণ করা হয়েছিল; এটি পরীক্ষামূলকভাবে প্রদর্শিত হয়েছিল যে অতিপরিবাহীতার (জিই-তে) জন্য অ্যামরফিজেশন অপরিহার্য ছিল এবং অতিপরিবাহীতা জিই-কে বরাদ্দ করা হয়েছিল, তামা নয়। হীরায় ডায়মন্ড সুপারকন্ডাক্টিভিটি বোরন দ্বারা ভারী পি-টাইপ ডোপিংয়ের মাধ্যমে অর্জন করা হয়েছিল যাতে পৃথক ডোপিং পরমাণুগুলি মিথস্ক্রিয়া শুরু করে এবং একটি "অশুচি ব্যান্ড" গঠন করে। সমালোচনামূলক তাপমাত্রা Tc = 4K এবং সমালোচনামূলক চৌম্বক ক্ষেত্র Bc = 4T সহ অতিপরিবাহীতা টাইপ-2 ছিল। পরে, সম-অক্ষীয় সিভিডি ছায়াছবিতে Tc ≈ 11K অর্জন করা হয়েছে। হীরায় অতিপরিবাহীতার উৎপত্তি সম্পর্কে তিনটি বিকল্প তত্ত্বের পরামর্শ দেওয়া হয়েছিলঃ প্রচলিত বিসিএস তত্ত্ব যা ফোনন-মধ্যস্থ জুটির উপর ভিত্তি করে, পরস্পর সম্পর্কিত অশুচিতা ব্যান্ড তত্ত্ব এবং ফারমি স্তরের আশেপাশে দুর্বলভাবে অবস্থিত ছিদ্রগুলির স্পিন-ফ্লিপ-চালিত জোড়। 12সি, 13সি, 10বি বা 11বি আইসোটোপ দ্বারা সমৃদ্ধ হীরার উপর পরীক্ষা-নিরীক্ষা একটি স্পষ্ট টিসি স্থানান্তর প্রকাশ করে এবং এর মাত্রা বাল্ক পলিক্রিস্টালাইন হীরায় অতিপরিবাহীতার বিসিএস প্রক্রিয়াটিকে নিশ্চিত করে। কার্বন ন্যানোটিউব যদিও কার্বন ন্যানোটিউবগুলিতে অভ্যন্তরীণ অতিপরিবাহীতার খবর পাওয়া গেছে, অন্যান্য অনেক পরীক্ষায় অতিপরিবাহীতার কোনও প্রমাণ পাওয়া যায়নি এবং এই ফলাফলগুলির বৈধতা বিতর্কের বিষয় হিসাবে রয়ে গেছে। তবে, ন্যানোটিউব এবং হীরার মধ্যে একটি গুরুত্বপূর্ণ পার্থক্য লক্ষ্য করুনঃ যদিও ন্যানোটিউবগুলিতে সমযোজী বন্ধনযুক্ত কার্বন পরমাণু থাকে, তবে এগুলি হীরার তুলনায় গ্রাফাইটের কাছাকাছি বৈশিষ্ট্যযুক্ত এবং ডোপিং ছাড়াই ধাতব হতে পারে। এদিকে, অনাবৃত হীরা একটি অন্তরক। ইন্টারক্যালেটেড গ্রাফাইট যখন গ্রাফাইট সমতলের মধ্যে ধাতব পরমাণু ঢোকানো হয় (ইন্টারক্যালেটেড), তখন নিম্নলিখিত রূপান্তর তাপমাত্রার সাথে বেশ কয়েকটি সুপারকন্ডাক্টর তৈরি করা হয়ঃ সিলিকন এটি পরামর্শ দেওয়া হয়েছিল যে "সি এবং জিই, যা হীরার কাঠামোতেও গঠিত হয়, একইভাবে উপযুক্ত পরিস্থিতিতে সুপারকন্ডাক্টিভিটি প্রদর্শন করতে পারে" এবং প্রকৃতপক্ষে, ভারী বোরন ডোপড সি (সিঃ বি) এবং সিঃ বি-তে সুপারকন্ডাক্টিভিটির আবিষ্কারগুলি দ্রুত অনুসরণ করা হয়েছে। হীরার মতো, সিঃ বি হল টাইপ-2 সুপারকন্ডাক্টর, তবে এর মান অনেক কম Tc = 0.4 K এবং Bc = 0.4 T। সিঃ বি-তে সুপারকন্ডাক্টিভিটি ভারী ডোপিং (8% এর উপরে) দ্বারা অর্জন করা হয়েছিল, যা গ্যাস নিমজ্জন লেজার ডোপিংয়ের একটি বিশেষ অ-ভারসাম্য কৌশলের মাধ্যমে উপলব্ধি করা হয়েছিল। বোরন বা অ্যালুমিনিয়ামের সাথে ভারী ডোপিং দ্বারা সি. আই. সি-তে সিলিকন কার্বাইড সুপারকন্ডাক্টিভিটি অর্জন করা হয়েছিল। ঘন (3সি-এসআইসি) এবং ষড়ভুজ (6এইচ-এসআইসি) উভয় পর্যায়ই অতিপরিবাহী এবং 1.5 কেলভিন এর একটি খুব অনুরূপ টিসি দেখায়। তবে অ্যালুমিনিয়াম এবং বোরন ডোপিংয়ের মধ্যে চৌম্বক ক্ষেত্রের আচরণের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ পার্থক্য লক্ষ্য করা যায়ঃ এসআইসিঃ এএল হল টাইপ-2, সিঃ বি এর মতোই। অন্যদিকে, সি. আই. সিঃ বি হল টাইপ-1। এই পার্থক্যটি ব্যাখ্যা করার প্রয়াসে, এটি উল্লেখ করা হয়েছিল যে সি. আই. সি-তে অতিপরিবাহীতার জন্য কার্বন সাইটগুলির চেয়ে সি সাইটগুলি বেশি গুরুত্বপূর্ণ। যেখানে বোরন সি. আই. সি-তে কার্বনকে প্রতিস্থাপন করে, আল সি সাইটগুলিকে প্রতিস্থাপন করে। অতএব, আল এবং বি বিভিন্ন পরিবেশ "দেখুন" যা সি. আই. সি-এর বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য ব্যাখ্যা করতে পারেঃ আল এবং সি. আই. সিঃ বি. হাইড্রোজেন সালফাইড 90 জিপিএ (গিগাপাস্কাল)-এর উপরে চাপে, হাইড্রোজেন সালফাইড বিদ্যুতের একটি ধাতব পরিবাহীতে পরিণত হয়। যখন একটি সংকটপূর্ণ তাপমাত্রার নিচে শীতল করা হয় তখন এর উচ্চ-চাপ পর্যায় অতিপরিবাহীতা প্রদর্শন করে। 100 জিপিএ-তে 23 কেলভিন থেকে 200 জিপিএ-তে 150 কেলভিন পর্যন্ত চাপের সাথে সমালোচনামূলক তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়। যদি উচ্চ তাপমাত্রায় হাইড্রোজেন সালফাইডকে চাপ দেওয়া হয়, তবে শীতল করা হয়, সমালোচনামূলক তাপমাত্রা পৌঁছে যায়, যা 2015 সালের হিসাবে সর্বোচ্চ স্বীকৃত অতিপরিবাহী সমালোচনামূলক তাপমাত্রা। সালফারের একটি ছোট অংশ ফসফরাসের সাথে প্রতিস্থাপন করে এবং আরও বেশি চাপ ব্যবহার করে, এটি পূর্বাভাস দেওয়া হয়েছে যে সমালোচনামূলক তাপমাত্রা উপরে উন্নীত করা এবং কক্ষ-তাপমাত্রার অতিপরিবাহীতা অর্জন করা সম্ভব হতে পারে। আরও দেখুন তথ্যসূত্র বহিরাগত লিঙ্ক হীরে ও সংশ্লিষ্ট পদার্থের অতিপরিবাহীতা সম্পর্কিত আন্তর্জাতিক কর্মশালা 2005 হীরে ও সম্পর্কিত পদার্থের অতিপরিবাহীতা সম্পর্কিত আন্তর্জাতিক কর্মশালা 2008 নতুন হীরে ও সীমান্ত কার্বন প্রযুক্তি খণ্ড 17, নং 1 সিভিডি হীরে অতিপরিবাহীতা সম্পর্কিত বিশেষ সংখ্যা অতিপরিবাহী হীরে অতিপরিবাহীতা সম্পর্কিত কিছু গবেষণাপত্র