Zinātnieki ir atklājuši jauna veida supravadītājus
Zinātniska grupa no Amerikas pētīja stroncija rutenāta kristālisko režģi (daudzsološākais materiāls kvantam) datori) un tika konstatēts, ka viļņi izplatās pa materiālu ārkārtīgi neparastā veidā, kas norāda uz pilnīgi jaunu tipu supravadītāji.
Par šo unikālo atklājumu es vēlos jums pastāstīt šodien.
Esošie supravadītāju veidi
Kā jūs zināt, supravadītāju elektroni pārvietojas tā sauktajos Kūpera pāros. Tieši šī simbioze piešķir materiālam unikālas īpašības, no kurām viena ir pilnīga elektriskās pretestības neesamība.
Tātad supravadoši materiāli tika sadalīti (sadalījums ir atkarīgs no viļņu veida, kas iet caur tiem) divos veidos:
- s-vilnis. Šādos supravadītājos (dzīvsudrabs, alva, svins) Kūpera pārī elektroniem ir pretēji vērsti griezieni, un elektroni ir statiski attiecībā pret kopējo masas centru. Citiem vārdiem sakot, pāru orbītas leņķiskais impulss ir nulle.
- d - vilnis. Tie ir augstas temperatūras supravadītāji (HTSC), šādos materiālos pāru elektroniem ir pretēji griezieni, bet tie rotē arī ap iegūto masas centru. Turklāt šādiem vadītājiem Kūpera pāru orbītas moments ir vienāds ar diviem.
Bet izrādījās, ka joprojām ir vismaz viena veida supravadītāji.
Jauna veida supravadītāju atklāšana
Vēl 1994. gadā tika atklāts unikāls savienojums - stroncija rutenāts Sr2RuO4. Materiāls bija neparasts ar to, ka tā iekšējā struktūra izskatījās kā klasisko HTSC struktūra, bet viļņu sastāvdaļa bija būtībā atšķirīga.
Tajā laikā šis materiāls tika attiecināts uz tā saukto supravadītāju pārejas veidu, kas saistīts ar p-viļņu tipu. Sakarā ar to, ka šajā Cooper pārī esošajā materiālā elektronu griezieniem ir viens virziens, un elektronu pārim ir leņķiskais impulss, kas vienāds ar vienotību.
Šis unikālais atklājums potenciāli garantēja izrāvienu kvantu datoru izveidē. Tā kā tas ļāva veidoties Majorana fermioniem (neparastām daļiņām, kas vienlaicīgi pārstāv pašu antivielas).
Tāpēc daudzus gadus materiāls ir aktīvi pētīts, zinātniekiem meklējot apstiprinājumu materiāla p-viļņu supravadītspējas hipotēzei.
Praktiskais atklājums izrādījās interesantāks nekā teorētiskais
Vēlreiz mēģinot atrast teorijas apstiprinājumu, amerikāņu zinātnieku grupa no Kornela universitātes (ASV) veica vēl vienu eksperimentu stroncija rutenāta izpētei.
Tātad materiāla kristāls tika pētīts, izmantojot rezonanses ultraskaņas spektroskopiju ar visaugstāko izšķirtspēju.
Šim nolūkam materiāls tika atdzesēts līdz galējai 1,4 Kelvina temperatūrai. Un tad skaņas viļņi tika izlaisti caur kristālu. Un šajā laikā tika mērītas elastīgās konstantes.
Tātad iegūtie rezultāti vienkārši pārsteidza zinātniekus. Izrādās, ka stroncija rutenāts ir pilnīgi jauna tipa supravadītājs. Kā izrādījās, Kūpera pāra elektroniem ir tik sarežģīts savienojums, ka tas neatbilst aprakstam ne ar s, ne ar d viļņiem.
Vienīgais, ko mums izdevās precīzi noskaidrot, ir tas, ka leņķiskais impulss ir vienāds ar četriem, kas nozīmē, ka jaunais supravadītājs pieder pie g viļņa. Neviens no zinātniekiem pat nepieņēma, ka šādi supravadītāji principā varētu pastāvēt.
Eksperimenta rezultāti ir pārsteidzoši, un zinātnieki plāno tādā pašā veidā pārbaudīt citus daudzsološus materiālus, kas iepriekš tika klasificēti p tipa grupā. Mēs gaidīsim jaunu eksperimentu rezultātus.
Un zinātnieki dalījās ar šī eksperimenta rezultātiem žurnāla Nature Physics lappusēs.
Un, ja jums patika materiāls, tad ielieciet īkšķus, parakstieties un uzrakstiet komentāru. Paldies par jūsu uzmanību!