குவாண்டம் பாய்மங்கள் 37
என்று காட்டுவதாகத் தோன்றுகிறது. இதற்கு மாறாகப் பல உலோகங்களில் உள்ள எலெக்ட்ரான் ஃபெர்மி குவாண்டம் பாய்மம் மிகுமின் கடத்துந் திறனுடன் கூடிய உராய்வு அற்ற பாய்வைப் பெற்றுள்ளது. இது ஒரு மின் உள்ள அமைப்பில் தோன்றும் மிகு பாய்மத் தன்மை ஆகும். இந்த இயல்பு, மிகுபாய்மத்தன்மைக்கும் குவாண்டம் புள்ளியலுக்கும் இடையில் உள்ள உறவைப் பற்றிய ஐயங்களை எழுப்புகிறது. ஓர் இடைவினை செய்யாத ஃபெர்மி அமைப்பு T= OK என்ற வெப்ப நிலையில் கூட இயல்பு நிலையிலேயே இருக்கும். அதிலுள்ள எல்லாத் துகள் களும், இருப்பவற்றிலேயே குறைந்த ஆற்றல் உள்ள ஒற்றைத் துகள் ஆற்றல் மட்டங்களில் அமர்ந்துவிடு கின்றன. துகளிடை மின்னழுத்தங்கள் சேரும்போது நிலைமையே மாறி விடுகிறது. ஏனெனில் இடை நிலை ஃபெர்மியான்களுக்கு இடையில் மிகவும் வலுக்குறைந்த, நிகரமான கவர்ச்சி இருந்தாலும் கூப்பர் இணைகள் (Cooper pairs) உருவாகிவிடும். சில குறிப்பிட்ட வழிகளில் கூப்பர் ணைகள் ஈரணு மூலக்கூறுகளை ஒத்துள்ளன. எடுத்துக்காட்டாக அவற்றில் இரண்டு ஒரே தன்மையான ஃபெர்மி யான்கள் உள்ளன. எனவே அவை போசான் களைப்போலச் செயல்படுகின்றன. ஒவ்வோர் இணைக்கும் A என்ற பிணைப்பு ஆற்றல் உள்ளது. அவை உருவாக To A/kB என்ற மாறு நிலை வெப்ப நிலை தேவை. நடைமுறையில் T. எப்போதும் T* -ஐ விட மிகவும் சிறியதாகவே இருக்கிறது. T<< T என்ற குறைந்த வெப்ப நிலைகளில், வெப்ப ஆற்றல்கள் மிகவும் குறைவாக இருப்பதால் அவை ணைகளைப் பிரிக்கா . எனவே அவை ஒரு போஸ் குவாண்டம் பாய்மத்தில் உள்ள உறைந்த பொருளைப் பெரிதும் ஒத்திருக்கிற செயலுறாப் பின்னணிப் பொருளாக அமைகின்றன, பார்டீன், கூப்பர், ஷ்ரீபர் ( Schrieffer) ஆகியோர் கவர்ச்சித் தன்மையுள்ள இடை வினைகளைக் கொண்ட ஃபெர்மியான்களின் இந்தத் தனித்தன்மை, உலோகங் களில் காணப்படுகிற எலெக்ட்ரான் மிகு மின் கடத்துந்திறனை விளக்க முடியும் எனக் காட்டி யுள்ளனர். இந்த நிகழ்வில் பின்னணி அணுக்கோவை யுடன் எலெக்ட்ரான்கள் இடைவினை செய்வதன் காரணமாகவே கவர்ச்சி தோன்றுகிறது. மின்னணு மிகுமின் கடத்துந்திறனுக்கு விளக்கம் கிடைத்ததன் காரணமாக மற்ற ஃபெர்மி குவாண்டம் பாய் மங்களிலும் இதே போன்ற மிகு பாய் இயல்பு உள்ளதா என்பதை அறிய முயற்சிகள் மேற்கொள் ளப்பட்டன, நீர்ம ரீவியம் - 3, 2.7mK (milli Kelvin) வெப்பநிலையில் மிகு பாய்ம நிலைக்கு மாறுகிறது. அணுக்களுக்கு இடையிவான், வலுக் குறைந்த கவர்ச்சித் தன்மை கொண்ட வான்டர் குவாண்டம் புலக்கோட்பாடு 37 வால்ஸ் விசைகள் கூப்பர் ணைகள் உருவாகக் காரணமாகின்றன. பெரிய அணுக் கருக்களில் மிகு பாய்மத் தன்மை உள்ளதா என்பதை நேரடியாகக் கண்டறிய வழி யில்லை. ஆயினும் நியூட்ரான் மாற்ற வினைகளை ஆராய்வதன் மூலமும், ஒற்றைப் படை எண்ணிக்கை யிலும், இரட்டைப் படை எண்ணிக்கையிலும் நியூட் ரான்களைக் கொண்ட, அடுத்தடுத்த நிறை எண் களை உடைய சில ஓரிடத் தனிமங்களுக்கு இடையி லான ஆற்றல் மட்டங்களை ஒப்பிடுவதன் மூலமும் அணுக்கருக்களில் நிை லைகள் ணை சேருவதற்கான சான்றுகள் காணப்பட்டுள்ளன. அணுக்கரு இடைவினைகள் தற்சுழற்சியையும் மின்னையும் சார்த்திருப்பதிலிருந்து, நியூட்ரான் விண் மீன்களில் காணப்படுகிற அளவில் உள்ள அடர்த்தி களில் தூய நியூட்ரான் பொருள் மிகு பாய்மம் ஆகி விட வேண்டும் எனத் தெரிகிறது. இத்தகைய கூப்பர் ணைகளின் பிணைப்பு ஆற்றல் kg × 1010 K k B X 10 K வரையில் உள்ளதால் 3 K அளவில் இருக்கிற உண்மையான வெப்பநிலை மிகு பாய்மத் தன்மை தோன்றுவதைத் தடுக்கும் அளவிற்கு உயர்ந்த தாக இருக்காது. ஒர் அமைப்பு T என்ற ஒரு தன்னியல்பான வெப்ப நிலைக்குக் கீழே நீர்மமாக இருக்குமானால் அது ஒரு குவாண்டம் பாய்மமாக அமைகிறது. அந்த நிலையில் குவாண்டம் சிதை தன்மை (degener- acy ) முக்கியத்துவம் பெறுகிறது. ஹீலியம்-4 போன்ற ஒரு போஸ் அமைப்பு மிகு பாய்மமாக இருக்கும். அதற்கு மாறாக ஒரு ஃபெர்மி அமைப்பு, துகளிடை மின்னழுத்தத்தின் குறியையும் வலுவையும் பொறுத்துச் சாதாரணமான நீர்மமாகவோ, மிகு பாய்மமாகவோ இருக்கலாம். நிகரமான சுவர்ச்சி இருந்தால் கூப்பர் இணைகள் தோன்ற ஆதரவான நிலை தோன்றுகிறது. அவை பின்னர் ஒரு மிகுபாய்ம் உறைவாக (condensate) ஆகின்றன. ஹீலியம் -3. பல உலோகங்களில் உள்ள எலெக்ட்ரான்கள் ஆகியவை இத்தகைய சாதாரண நிலையிலிருந்து மிகு பாய்ம நிலைக்கு மாறுவதற்கான எடுத்துக் காட்டுகள். இத்தகைய மாற்றம் பொதுவாக Tஐ விட மிகவும் குறைந்த ஒரு வெப்ப நிலையிலேயே நிகழ்கிறது. கே. என். ராமச்சந்திரன் குவாண்டம் புலக்கோட்பாடு கட்டற்ற நிலைகள் (degrees of freedom) கொண்ட மின் காந்தப்புலம், புவிஈர்ப்புப் புலம், ஊடகத்தின் அலைப்புலம் ஆகிய இயற்பியல் ஒழுங்குகளுக்கான
