ახლახან ფიზიკოსებმა პირველად დაადასტურეს ოთხი ელექტრონის შეწყვილების ფაქტი. ნივთიერების აქამდე ნაწინასწარმეტყველებ მდგომარეობას სწორედ ელექტრონთა ეს ოთხეული წარმოადგენს და შესაძლოა, ზეგამტარობის შესახებ მოგვცეს ახალი ცნობები.

საკუთრივ, ზეგამტარობა უჩვეულო მდგომარეობაა, სადაც ნივთიერება ელექტრობას ყოველგვარი წინაღობის გარეშე ატარებს. მიგნებები ჟურნალ Nature Physics-ში გამოქვეყნდა.

ზეგამტარობის მდგომარეობაში ელექტრონები ორ-ორად წყვილდებიან, ეს კი უჩვეულო თვისებებს განაპირობებს, რომელთა ხილვაც შეუიარაღებელი თვალითაც შეგიძლიათ. როგორც წესი, ელექტრონები ერთმანეთს უნდა განიზიდავდეს, თუმცა რიგ შემთხვევებში — დაბალ ტემპერატურებზე და კრისტალებს შიგნით — მათ ბმის დამყარება შეუძლიათ. ამის შემდეგ ისინი დეფექტებისა და დაბრკოლებებისაგან გამოწვეული გაბნევის გარეშე ახერხებენ მოძრაობას, ნივთიერება კი ზეგამტარი ხდება და არც რაიმე სახის ელექტრული წინაღობა გააჩნია.

ოთხეულის შექმნის იდეა სხვა მეცნიერებსაც აღუძრავდა ინტერესს. იგი ბარდინ-კუპერ-შრიფერის (BSC) თეორიის წინააღმდეგ მიდის, რომელიც ზეგამტარობის მიკროსკოპული გაგების საფუძველს წარმოადგენს. ეს მხოლოდ იმ შემთხვევაში იქნება შესაძლებელი, თუ რაღაც ელექტრონთა წყვილების ჩამოყალიბებას შეაფერხებს, შემდეგ კი ოთხეულის შექმნისაკენ გახსნის გზას.

ჯერ კიდევ 2018 წელს, გუნდმა ნივთიერებაში გარკვეული უჩვეულო ქცევა შენიშნა, რაც, როგორც ჩანს, ამგვარ იშვიათ მდგომარეობაზე მიუთითებდა. სხვადასხვა ინსტიტუტსა თუ ლაბორატორიაში ჩატარებული კვლევა-ძიების შემდგომ ნაშრომი ამ კვირას გამოქვეყნდა.

ნივთიერება ბარიუმის, კალიუმის, რკინისა და დარიშხანის ნარევს წარმოადგენს. მისი ქიმიური ფორმულაა Ba_1−xK_xFe₂As₂, სადაც x ცვლადს წარმოადგენს — მეცნიერებს შეუძლიათ, იმდენი კალიუმი და ბარიუმი გამოიყენონ, რამდენიც მოესურვებათ.

აღსანიშნავია, რომ აღმოჩენის გასაღებიც სწორედ ამაში მდგომარეობს. როგორც წესი, ნივთიერება ზეგამტარია (გარკვეული ტემპერატურის ქვემოთ), თუმცა როდესაც x ცვლადი 0.8-ს უდრის, ზეგამტარობის ნაცვლად, სრულებით საპირისპირო რამ იჩენს თავს.

მტკიცებულებათა საკვანძო ნაწილი გვთავაზობს, რომ, სავარაუდოდ, ელექტრონთა გაოთხმაგებული ფორმაციასა და დროის შექცევადობის სიმეტრიის დარღვევას ჰქონდა ადგილი. თუ მდგომარეობის დაკვირვებისას ეს არ დაირღვევა, არ აქვს მნიშვნელობა, დრო წინ მიდის თუ უკან — თვალწინ მაინც ანალოგიური სანახაობა გადაგვეშლება და ზეგამტარებშიც სწორედ ეს ხდება.

"ჩვენ მიერ აღნიშნული ოთხ-ფერმიონიანი კონდენსატის შემთხვევაში, დროის შექცევადობა მას განსხვავებულ მდგომარეობაში აქცევს", — განაცხადა კვლევის ავტორმა, პროფესორმა ეგორ ბაბაევმა შვედეთის სამეფო ტექნოლოგიური ინსტიტუტიდან.

"ალბათ, მდგომარეობის შესასწავლად მრავალწლიანი შრომა დაგვჭირდება. ექსპერიმენტები არაერთ ახალ კითხვას წარმოშობს და სხვა უჩვეულო თავისებურებებს ამჟღავნებს, რომლებიც სითბურ გრადიენტებზე, მაგნიტურ ველებზე და ულტრაბგერაზე მის რეაქციას უკავშირდება და კვლავაც უკეთეს გაგებას მოითხოვს".