არსებობს მეტალთა ჯგუფი, რომლის წარმომადგენლები ელექტრულ მუხტს დანარჩენი მეტალებისაგან განსხვავებულად ატარებს. მათ "უცნაურ მეტალებს" უწოდებენ.

ერთ-ერთი ასეთი ლითონი იტერბიუმია, რომელიც ფიზიკოსებისათვის განსაკუთრებით უჩვეულო აღმოჩნდა — მას არა ერთი, არამედ რადიაციის შთანთქმის ორი პიკი აქვს.

იტერბიუმი ლანთანოიდების წარმომადგენელი მეტალია, რომელსაც სახელი შვედეთის ერთ-ერთი სოფლის, იტერბის, მიხედვით ეწოდა. იგი იშვიათ ლითონად მიიჩნევა, თუმცა ამ კატეგორიის ელემენტების (მაგ: თულიუმი და ლუტეციუმი) უმეტესობაზე გავრცელებულია.

ელექტროგამტარობის კუთხით იტერბიუმის უჩვეულო ქცევები იაპონელმა და ამერიკელმა მეცნიერებმა შეისწავლეს, მათი ნაშრომი კი გამოცემა Science-ში გამოქვეყნდა.

ცინცინატის უნივერსიტეტის დოქტორის, იაშარ კომიჯანის, თქმით, იტერბიუმში საინტერესო ისაა, რომ ელექტრული მუხტის გადატანისას იგი სხვა ელექტროგამტარების (მაგ: სპილენძი ან ალუმინი) მსგავსად არ იქცევა.

"მეტალში იონების ცხაურა გვხვდება, რომლის გარშემოც უამრავი თავისფულად მოძრავი ელექტრონია", — გვიხსნის კომინჯანი — "თუმცა კვანტური მექანიკის წყალობით გასაოცარი რამ ხდება: შესაძლებელია იონთა ცხაურა უგულებელყოფილი იქნას, იონები კი ისე იქცევა, თითქოს ვაკუუმში იყოს".

დაბალ ტემპერატურაზე იტერბიუმი ელექტრულ მუხტს იმაზე უკეთ ატარებს, ვიდრე თეორიულად უნდა იყოს ასე. შესაძლოა, ეს ფენომენი მაღალტემპერატურული ზეგამტარების ძიებაში დაგვეხმაროს, თუმცა იგი ანომალიაა, რომლის ახსნაც კოჯიმანიმ და მისმა კოლეგებმა განიზრახეს.

მათ ß-YbAlB4 — იტერბიუმის, ალუმინისა და ბორის შენადნობი — გამა-სხივებს დაუქვემდებარეს და დააკვირდნენ, რა რეაქცია ექნებოდა მას სხვადასხვა ტემპერატურასა და წნევაზე. სხვათა შორის, გამა-სხივების წყაროდ ხშირად თავად იტერბიუმს იყენებენ.

გამა-სხივები, როგორც წესი, რადიოაქტიური დაშლის შედეგად წარმოიქმნება, თუმცა დაშლის თითოეული პროცესი კონკრეტული ენერგიის ფოტონებს წარმოქმნის. მათ განზრახ წარმოსაქმნელად მეცნიერებმა პროტონები სინქროტრონში ააჩქარეს, შედეგად გამოყოფილი გამა-სხივები კი მოსბაუერის სპექტროსკოპიის ჩასატარებლად გამოიყენეს. ამ უკანასკნელის მეშვეობით ატომბირთვის ქიმიურ გარემოში ძალიან პატარა ცვლილებების შემჩნევაც კი შეიძლება.

როდესაც ტემპერატურა ძალიან დაბალი იყო და წნევა გაზარდეს, შენადნობი "უცნაური მეტალიდან" "ფერმი-სითხედ" გადაიქცა. ეს ბევრი ელემენტისათვის დამახასიათებელი მდგომარეობაა.

მკვლევრებმა მუხტის მერყეობა შენიშნეს, რამაც შთანთქმის სპექტრში ორმაგი პიკი წარმოქმნა. დაკვირვებები იმაზეა დამოკიდებული, თუ როდის იჩენს თავს მუხტის მერყეობა, ეს კი დაახლოებით წამის მემილიარდედში ხდება. კვანტური სტანდარტებით ეს უაღრესად ნელია, რასაც გუნდი ცხაურაში არსებული ვიბრაციებით ხსნის.

ნაშრომის ავტორები დარწმუნებულები არ არიან, თუმცა, შესაძლოა, კლასიკური ფიზიკის გაგებით მათი შედეგები Yb2+ და Yb3+ იონურ მდგომარეობებს შორის მერყეობაზე მიანიშნებდეს. მეორე მხრივ, კვანტური ფიზიკის კონტექსტში მოვლენა მეტად კომპლექსურია.

მეცნიერთა აზრით, შესაძლოა, ორმაგი პიკი მხოლოდ იტერბიუმს არ ახასიათებდეს. მათი ვარაუდით, ეს ყველა უცნაური მეტალის განსაკუთრებული მახასიათებელია, რომელიც მათ ამოსაცნობად და ასახსნელად შეიძლება გამოვიყენოთ.

თუ სტატიაში განხილული თემა და ზოგადად: მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების სფერო შენთვის საინტერესოა, შემოგვიერთდი ჯგუფში – შემდეგი ჯგუფი.