Oamenii de știință descoperă un nou tip de supraconductor

Un grup științific din America a studiat rețeaua cristalină a rutenatului de stronțiu (cel mai promițător material pentru cuantă) calculatoare) și s-a constatat că undele se propagă prin material într-un mod extrem de neobișnuit, ceea ce indică un tip complet nou de supraconductori.

Vreau să vă spun astăzi despre această descoperire unică.

Tipurile existente de supraconductori

După cum știți, electronii din supraconductori se mișcă în așa-numitele perechi Cooper. Această simbioză conferă materialului proprietăți unice, dintre care una este absența completă a rezistenței electrice.

Așadar, materialele supraconductoare au fost împărțite (diviziunea depinde de tipul undelor care trec prin ele) în două tipuri:

• undă s. În astfel de supraconductori (mercur, staniu, plumb) într-o pereche Cooper, electronii au rotiri îndreptate opus, iar electronii sunt statici în raport cu centrul comun de masă. Cu alte cuvinte, impulsul unghiular orbital al perechilor este zero.
• d - val. Acestea sunt supraconductori la temperatură înaltă (
  instagram viewer
  HTSC), în astfel de materiale, electronii împerecheați au rotiri opuse, dar se rotesc și în jurul centrului de masă rezultat. Mai mult, pentru astfel de dirijori, momentul orbital al perechilor Cooper este egal cu doi.

Dar s-a dovedit că există încă cel puțin un tip de supraconductor.

Descoperirea unui nou tip de supraconductor

În 1994, a fost descoperit un compus unic - rutenat de stronțiu Sr2RuO4. Materialul era neobișnuit prin aceea că structura sa internă arăta ca cea a HTSC-urilor clasice, dar componenta undei era fundamental diferită.

În acel moment, acest material era atribuit așa-numitului tip de tranziție al supraconductorilor, legat de tipul undei p. Datorită faptului că în acest material dintr-o pereche Cooper, rotirile de electroni au o singură direcție, iar perechea de electroni are un moment unghiular egal cu unitatea.

Această descoperire unică ar putea garanta o descoperire în crearea computerelor cuantice. Deoarece a permis formarea fermionilor Majorana (particule neobișnuite, care reprezintă simultan propriile lor antiparticule).

De aceea, timp de mulți ani, materialul a fost studiat activ, deoarece oamenii de știință căutau confirmarea ipotezei superconductivității undei p a materialului.

Descoperirea practică s-a dovedit a fi mai interesantă decât cea teoretică

Într-o altă încercare de a găsi confirmarea teoriei, un grup de oameni de știință americani de la Universitatea Cornell (SUA) au efectuat un alt experiment pentru a studia rutenatul de stronțiu.

Așadar, cristalul materialului a fost studiat folosind spectroscopia ultrasonică rezonantă cu cea mai mare rezoluție.

În acest scop, materialul a fost răcit la o temperatură extremă de 1,4 Kelvin. Și apoi undele sonore au fost trecute prin cristal. Și în acest moment au fost măsurate constantele elastice.

Deci, rezultatele obținute i-au uimit pur și simplu pe oamenii de știință. Se pare că rutenatul de stronțiu este un tip complet nou de supraconductor. După cum sa dovedit, electronii din perechea Cooper au o conexiune atât de complexă încât nu se potrivește descrierii cu undele s sau d.

Singurul lucru pe care am reușit să-l aflăm exact este că impulsul unghiular este egal cu patru, ceea ce înseamnă că noul supraconductor aparține undei g. Niciunul dintre oamenii de știință nu a presupus că astfel de supraconductori ar putea exista în principiu.

Rezultatele experimentului sunt uimitoare, iar oamenii de știință intenționează să testeze alte materiale promițătoare care au fost clasificate anterior în grupul de tip p în același mod. Vom aștepta rezultatele noilor experimente.

Și oamenii de știință au împărtășit rezultatele acestui experiment în paginile revistei Nature Physics.

Și dacă ți-a plăcut materialul, atunci ridică degetele mari, abonează-te și scrie un comentariu. Vă mulțumim pentru atenție!