குவாண்டம் பாய்மங்கள் 35
முதலில் உயர் வெப்ப நிலையில் உள்ள ஒரு நீர்த்த பழங்கொள்கை வழியான வளிமத்தை எடுத்துக் கொள்ளலாம். அந்த அமைப்பைக் குளிர வைத்தால் அது பொதுவாக ஓர் அடர்த்தி மிக்க நீர்மமாக மாறும். அவ்வாறு அது நீர்மமாக மாறுகிற வெப்ப நிலை நீர்மத்தின் அடர்த்திக்காக மதிப்பிடப்பட்ட தன்னியல்பு வெப்பநிலையான T* -ஐ விட மிகுதியாக இருக்கும். இந்த நிகழ்வில் பொருள் ஒரு பழங் கொள்கை வழியான நீர்மமாக மாறும். அதன் வெப்ப நிலை மேலும் குறையும்போது, அடர்த்தியும்
- உம் மாறிலியாக இருந்தபோதும், பொருள் T*
வெப்பநிலையை எட்டுவதற்கு நீண்ட நேரத்திற்கு முன்பே மாதிரித் தன்மையில் திண்மமாகி விடும். இதன் மூலம் பொருள் குவாண்டம் பாய்மமாவது தடுக்கப்படும். ஆகவே குவாண்டம் பாய்மங்கள் விதி விலக்கானவை என்பது தெளிவாகிறது. எடுத்துக் காட்டாக நீரின் T* ஏறத்தாழ 1.4 K. ஆனால் அது ஏறத்தாழ 273K வெப்பநிலையில் திண்மமாகி விடுகிறது. பழங்கொள்கை வழியான வளிமம், பழங் கொள்கை வழியான நீர்மமாகி அது பின்னர் திண்மமாகிற வரிசையைத் தவிர்க்க, பொருளின் T* உயர்ந்ததாக இருப்பதுடன் அது திண்மமாகாமலும் இருக்கவேண்டும். நிறை சிறியதாயும், அலகு பரு மத்திலுள்ள துகள்களின் எண்ணிக்கை மிகுதியாயும் இருந்தால் T+ உயர்ந்ததாக இருக்கும். ஆனால் பொருள் திண்மமாதலும் நீர்மமாதலும் முக்கியமாக வெப்ப ஆற்றலுக்கும், துகள்களுக்கிடையிலான பழங்கொள்கை இடைவினை ஆற்றலுக்கும் இடையி லான சமநிலை மூலமாக நிகழ்வதாகும். குறிப்பாக வலிவான துகளிடை மின்னழுத்தங்கள் திண்மக் கட்டத்திற்கு ஆதரவு அளிக்கின்றன. வலுக்குறைந்த துகளிடை மின்னழுத்தங்கள் நீர்மக் கட்டத்திற்குத் செய்பவை. பிற காரணிகள் சம்மாக இருக்கும்போது வலுவற்ற மின்னழுத்தங்கள் நீர்மக் கட்டத்தைப் பேண, அதன் காரணமாகக் குவாண்டம் பாய்மங்கள் உருவாக உதவுகின்றன. உண்மையில் துணை இத்தகைய பல் குவாண்டம் பாய்மங்கள் இருக் கின்றன. T* மதிப்புகளின் அடிப்படையில் அவற்றை மூன்று தனித்தனி வகுப்புகளாகப் பிரிக்கலாம். ஹீலியம் - 3, ஹீலியம் -4 : ஹீவிய ஐசோடோப்பு கள் நிறை குறைந்தவையாக இருப்பதால் பூஜ்யப் புள்ளி ஆற்றலும் T உம், பெரும் பருமப் பொருள் களுக்கு இருக்க வேண்டிய மாதிரி அளவுகளை விட மிகுதியாக இருக்கின்றன. அத்துடன் மூடப் பட்ட 15 ஓடு பாதைகள் அணுவிடை மின்னழுத்தங் களை வலுக்குறைந்தவையாக்கி விடுகின்றன. இதன் விளைவாக இத்தகைய பொருள்கள் பூஜ்ய வெப்ப நிலையிலும் நீர்மமாகவே இருக்கும். ஹீலியம்-4 க்கு 25 வளி அழுத்தம், ஹீலியம் 3-க்கு 35 வளி அழுத்தம் என்ற அளவில் வெளி அழுத்தங்களைச் அ. க. 9. 3 அ குவாண்டம் பாய்மங்கள் 35 செலுத்தி அடர்த்தியையும் இடைவினை ஆற்றலை யும் அதிகரித்தால்தான் அவை திண்மமாகும். இதற்கு மாறாகக் குறைந்த பூஜ்யப்புள்ளி ஆற்றல் உடைய பிற உயர்வளிமங்கள் அவற்றுக்கான மதிப்பை விட மிக உயர்ந்த வெப்ப நிலைகளிலேயே திண்மமாகி விடுகின்றன. சிதை நிலை எலெக்ட்ரான்கள் (degenerate elect- rons). இயல்பான உலோகங்களுக்கு மின் கடத்துந் திறனும் வெப்பக் கடத்துந் திறனும் உயர்வாக இருப்பதிலிருந்து அவற்றில் ஓர் எலெக்ட்ரான் பாய் மம் இருப்பதாகக் கருத முடிகிறது. அவற்றில் எண் அடர்த்தி, ஹீலியத்திலிருப்பதற்கு ஏறத்தாழ சமமாக இருந்த போதும், எலெக்ட்ரான்களின் நிறை மிகவும் குறைந்து இருப்பதால் மாதிரியாகப் புவியில் உண்டாக் கக் கூடியதை விட மிகுதியான அளவுக்கு T* மதிப்பு உயர்ந்துவிடுகிறது. இதன் விளைவாக இத்தகைய கடத்தல் எலெக்ட்ரான்கள் திண்மநிலை உலோகங் களிலும், நீர்மநிலை உலோகங்களிலும் கொதி நிலைக்குக் குறைவான எல்லா வெப்ப நிலை களிலும் ஒரு குவாண்டம் பாய்மமாக உருவெடுக் கின்றன. வெள்ளைக் குள்ள விண்மீன்களில் எலெக்ட்ரான்கள் வேறு விதமான, அயல் தன்மை யுள்ள குவாண்டம் பாய்மமாக அமைகின்றன. ஆனால் அங்குள்ள மாபெரும் நிறையீர்ப்பு நிலைமை களைச் சிக்கலாக்கிவிடும். சிதை நிலை நூக்ளியான்கள். நியூட்ரான் விண் மீன்களில் (பல்சார்களில் இருப்பதாக நம்பப்படுகிற பெரிய அணுக்கருக்களில் அல்லது நியூட்ரான் பொரு ளில்) புரோட்டான்கள் அல்லது நியூட்ரான்கள் நெருக் கமாசுக் கூடியிருப்பது ஒரு வகைக் குவாண்டம் பாய்ய மாகும். இந்த நிகழ்வுகளிலும் ஒரு துகளின் நிறை ஹீலிய அணுவின் நிறைக்கு ஏறத்தாழ சமமாகவே இருக்கிறது. ஆனால் அடர்த்தி மிகப்பெரும் அள வில் இருப்பதால் T* ஏறக்குறைய 101*K அளவுக்கு உயர்ந்து இருக்கும். மேலும் வலுமிக்க ஆனால் குறு நெடுக்க அணுக் கருவிடை விசைகள் அங்குக் காணப் படுகிற அடர்த்திகளில் பொருள்களைத் திண்மமாக்கி வேறு ஒரு குவாண்டம் பாய்மம் உண்டாக வழி கோல முடியாது. அணுக்கருக்கள் அறை லெப்ப நிலையில் இருக்கும் என்பதும் பல்சார்களில் வெப்ப நிலை 10*K அளவில் இருக்கும் என்பதும் கருத்தில் கொள்ள வேண்டியவை. பங்கை இது வரை குவாண்டம் புள்ளியியலின் யும் பணியையும் கணக்கில் எடுத்துக் கொள்ளவில்லை. லட்சியத் தன்மையான ஓர் ஒற்றையணு வளிமத்தின் இயல்பில் குவாண்டம் புள்ளியியலின் விளைவு தெளிவாகத் தெரிய வருகிறது. பொருளில் உள்ள துகள்கள் ஃபெர்மியான்களாக இருந்தால் அவை பவுலியின் தவிர்க்கை விதிக்குப் பணியும், இதன்மூலம் ஒரே குவாண்டம் நிலை
