طوّر فيزيائيون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا مجهرًا جديدًا يستخدم ضوء التيراهيرتز لرصد الاهتزازات الكمية الخفية داخل مادة فائقة التوصيل مباشرةً للمرة الأولى. يقوم الجهاز بضغط ضوء التيراهيرتز للتغلب على قيود الطول الموجي الخاص به، كاشفاً عن تدفقات الإلكترونات الخالية من الاحتكاك في مادة BSCCO. يمكن لهذا الإنجاز أن يعزز فهم الموصلية الفائقة والاتصالات القائمة على التيراهيرتز.
ابتكر باحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) مجهر تيراهيرتز يتجاوز حد الحيود، مما يسمح لهم بتصوير ميزات المقياس الكمي في الموصلات الفائقة. نُشرت الدراسة في مجلة Nature في عام 2026، وتوضح الدراسة بالتفصيل كيف استخدم الفريق بواعث سبينترونيك لتوليد نبضات تيراهيرتز قصيرة ومرآة براغ لتركيز الضوء على عينات صغيرة جداً أصغر من الطول الموجي للضوء، والذي يمتد لمئات الميكرونات. وقد مكّن ذلك من رصد تذبذبات الإلكترونات الجماعية في أكسيد البزموت سترونتيوم الكالسيوم والنحاس (BSCCO)، وهو موصل فائق الحرارة عالي الحرارة مبرد بالقرب من الصفر المطلق. وتحركت الإلكترونات كموائع فائقة تهتز بترددات تيراهيرتز في حالة انعدام الاحتكاك. > يقول نوه جيديك، أستاذ الفيزياء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، إن هذا المجهر الجديد يسمح لنا الآن برؤية وضع جديد للإلكترونات فائقة التوصيل لم يره أحد من قبل. وقد أشار المؤلف الرئيسي ألكسندر فون هوغن، وهو باحث ما بعد الدكتوراه في مختبر أبحاث المواد في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، إلى التحدي: > قد يكون لديك عينة طولها 10 ميكرون، لكن ضوء التيراهيرتز لديه طول موجي يبلغ 100 ميكرون، لذا فإن ما ستقيسه في الغالب هو الهواء. وقد تعاون الفريق، الذي يضم تومي تاي، وكليفورد ألينغتون، وماثيو يونغ، وجاكوب بيتين، وألكسندر كوساك، وبيونغهون لي، وجيفري بيتش، مع علماء من جامعة هارفارد، ومعاهد ماكس بلانك، ومختبر بروكهافن الوطني. يتطابق ضوء التيراهيرتز، بين الموجات الدقيقة والأشعة تحت الحمراء، مع الذبذبات الذرية وهو غير مؤيِّن، مع إمكانية استخدامه في مجالات الأمن والتصوير الطبي واللاسلكي عالي السرعة. وسلط فون هوغن الضوء على التطبيقات: > هناك دفعة كبيرة لنقل الواي فاي أو الاتصالات السلكية واللاسلكية إلى المستوى التالي، إلى ترددات التيراهيرتز. وقد اكتشف المجهر تشوهات في مجالات التيراهيرتز من استجابات الإلكترونات فائقة التوصيل، مما يفتح طرقًا لدراسة استثارات المواد الأخرى ثنائية الأبعاد.
