`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Леонид Бараш

Сверхпроводимость в новом свете

+11
голос

Изучение сверхпроводников с высокой критической температурой, обнаруженных в 1980-е годы, остается весьма привлекательным предметом исследования для физиков. Действительно, многие экспериментальные наблюдения до сих пор не имеют адекватного теоретического описания. Ученым из Университета Женевы (UNIGE) в Швейцарии и Технического университета Мюнхена в Германии удалось поднять завесу над электронными характеристиками высокотемпературных сверхпроводников. Их исследование, опубликованное в Nature Communications, показывает, что электронные плотности, измеренные в этих сверхпроводниках, представляют собой сочетание двух отдельных эффектов. В результате они предлагают новую модель, которая предполагает наличие двух сосуществующих, а не конкурирующих состояний, как это было постулировано в течение последних тридцати лет. Небольшая революция в мире сверхпроводимости.

Сверхпроводник представляет собой материал, который ниже определенной температуры теряет электрическое сопротивление. При погружении в магнитном поле высокотемпературные сверхпроводники (ВТСП) позволяют этому полю проникать в виде нитевидных областей, называемых вихрями, в которых материал больше не является сверхпроводящим. Каждый вихрь это круговорот электронных токов, порождающих собственное магнитное поле, в котором электронная структура отличается от остальной части материала.

Некоторые теоретические модели описывают ВТСП как соревнование между двумя фундаментальными состояниями, каждое из которых порождает свою собственную спектральную сигнатуру. Первое характеризуется упорядоченным пространственным расположением электронов. Второе, что соответствует сверхпроводящей фазе, характеризуется электронами, связанными попарно.

«Однако путем измерения плотности электронных состояний с помощью локальной туннельной спектроскопии мы обнаружили, что спектры, которые были отнесены исключительно к ядру вихря, где материал не находится в сверхпроводящем состоянии, также присутствуют в других местах, то есть в тех областях, где сверхпроводящее состояние существует. Это означает, что эти спектроскопические сигнатуры не порождаются в ядрах вихрей и не могут быть в условиях конкуренции со сверхпроводящим состоянием, - объясняет Кристоф Реннер (Christoph Renner), профессор кафедры физики квантовой материи факультета естественных наук в UNIGE. – Таким образом, это исследование ставит под сомнение представление, что эти два состояния находятся в конкуренции, как в основном предполагалось до сих пор. Вместо этого они оказываются двумя сосуществующими состояниями, которые совместно вносят вклад в измеренные спектры». Действительно, физики из UNIGE показали с помощью инструментов теоретического моделирования, что экспериментальные спектры могут быть воспроизведены полностью, если рассмотреть суперпозицию спектроскопической сигнатуры сверхпроводника и этой другой электронной сигнатуры, что проливает свет на это новое исследование.

Это открытие является прорывом в понимании природы сверхпроводящего состояния при высоких температурах. Это ставит некоторые теоретические модели, основанные на конкуренции двух состояний, упомянутых выше, в трудное положение. Это также проливает новый свет на электронную природу вихревых ядер, которые потенциально оказывают влияние на динамику состояний. Влияние этой динамики, и особенно закрепление вихрей, которые зависят от их электронной природы, имеет решающее значение для многих приложений, таких как электромагниты с высоким уровнем намагничивания.

Сверхпроводимость в новом свете

Художественное изображение сверхпроводника с высокой критической температурой, погруженного в магнитное поле. Магнитное поле создает вихри тока. Они позволяют лучше понимать упорядоченную электронную структуру, которая сосуществует со сверхпроводящим состоянием

+11
голос

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT