| 0 |
|
Совместное действие двух противоположных физических процессов может оказаться ответом на загадку возникновения высокотемпературной сверхпроводимости, считает научный коллектив, во главе с физиками Принстонского университета.
Их выводы, изложенные 19 декабря в журнале Science, в статье «Ubiquitous interplay between charge ordering and high-temperature superconductivity in cuprates», позволят активизировать дальнейшую разработку высокоэффективных линий доставки электроэнергии, состоящих из высокотемпературных сверхпроводников (high-temperature superconductors, HTS) на основе оксидов меди. У подобных HTS электрическое сопротивление пропадает уже при −135°С, температуре, достичь которую можно сравнительно легко: охлаждая проводник жидким азотом.
Несмотря на то, что в Америке уже развернуто 600 м HTS (Холбрукский проект на Лонг-Айленде), а в энергосети Южной Кореи — суммарно около 3 тыс. км, представления физиков о свойствах этих веществ и причинах появления в них высокотемпературной сверхпроводимости во многом далеки от полноты. Недостаток знаний затрудняет поиск новых HTC, а также сдерживает исследования, направленные на дальнейшее увеличение температуры возникновения сверхпроводимости.
Как сообщают принстонские ученые, высокотемпературная сверхпроводимость в медных оксидах развивается при их охлаждении из прямо противоположного состояния, называемого зарядовой упорядоченностью. В нем взаимодействие между электронами приводит к образованию жестких структур, что ограничивает их способность создавать свободно движущиеся пары, необходимые для сверхпроводимости.
«При зарядовой упорядоченности каждый электрон знает свое место и остается в нем. В сверхпроводнике они тоже знают свое место, до движутся в унисон, — поясняет идею Ядзани (Ali Yazdani), профессор физики Принстона и ведущий автор статьи в Science. — Это можно представить, как если бы они почти замерли в упорядоченном состоянии, но в последний момент передумали и сделали прямо противоположное».
Корреляция между состояниями зарядового порядка и сверхпроводимости отмечалась и раньше. Однако, Ядзани и его соавторы, использовав микроскопию атомарного разрешения и новый высокочувствительный метод рентгеновской дифракции, продемонстрировали, что это явление является общим для различных семейств медно-оксидных сверхпроводников. Одним из важных итогов их работы стал и новый метод визуализации структуры состояния зарядовой упорядоченности, позволяющий точно идентифицировать его связь со сверхпроводимостью.
Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365
| 0 |
|
