`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

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

 

Гипотеза канальной сверхпроводимости подтвердилась спустя полвека

+44
голоса

Гипотеза канальной сверхпроводимости подтвердилась спустя полвека

Коллектив, возглавляемый физиком из Брауновского университета (штат Род-Айленд) предоставил новые свидетельства существования экзотического сверхпроводящего состояния. Впервые предсказанное 50 лет назад оно возникает при воздействии на сверхпроводник сильным магнитным полем.

Обычно, сверхпроводящий материал имеет примерно одинаковое количество электронов с разным спином, что позволяет каждой частице образовывать куперовскую пару с носителем противоположного спина. Однако сильные магнитные поля переворачивают спины, делая их ориентацию в материале однородной.

«Вопрос заключался в том, что происходит если электронов с одним спином больше, чем с другим, – рассказывает адъюнкт-профессор физики Весна Митрович (Vesna Mitrovic). – Что случится с теми, которые остались без пары? Можем ли мы получить сверхпроводящие состояния в этих условиях, и на что они будут похожи?»

В 1964 г. физиками-теоретиками была выдвинута гипотеза о том, что сверхпроводимость может сохраняться в некоторых материалах в магнитном поле. Предполагалось, что непарные электроны должны собираться вместе, образуя дискретные полосы нормальной проводимости в сверхпроводящем материале. Такая фаза получила название FFLO, по первым буквам фамилий авторов гипотезы: Петера Фульде (Peter Fulde), Ричарда Феррелла (Richard Ferrell), Анатолия Ларкина и Юрия Овчинникова.

Гипотеза канальной сверхпроводимости подтвердилась спустя полвека

В качестве оптимального объекта для исследований этого явления Митрович и ее коллеги выбрали органический сверхпроводник (κ-(BEDT-TTF)2Cu(NCS)2), состоящий из множества сверхтонких слоев. Его свойства в сильном магнитном поле зондировались методом ядерного магнитного резонанса (ЯМР) на установке Национальной лаборатории интенсивного магнитного поля в Гренобле (Франция).

В материале были обнаружены области, где концентрировались электроны с непарным спином, формируя, так называемые, связанные андреевские состояния. Эти поляризованные электроны, по словам Митрович, вели себя «как мельчайшие частицы в закрытой коробке». В этом специальном состоянии ток может путешествовать не встречая сопротивления сквозь весь не сверхпроводящий материал.

Не повторить неудач своих предшественников, пытавшихся полвека предоставить убедительные доказательства существования FFLO, Миркович удалось пойдя наперекор интуиции, и проверив материал при гораздо более высокой температуре, чем та, которая рекомендовалась для квантовых экспериментов. «Повысив температуру мы увеличили энергетическое окно нашего зонда ЯМР для детектирования нужных состояний».

Новое понимание происходящего в несбалансированных спиновых популяциях окажется полезным и для других областей науки и технологии, в частности, для физики плотных нейтронных звезд, в которых сверпроводимость сосуществует с сильными магнитными полями, а также для устройств спинтроники, состоящих из многих слоев сверхпроводников и ферромагнетиков.

Вы можете подписаться на нашу страницу в LinkedIn!

+44
голоса

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 

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