A tudósok egy új típusú szupravezetőt fedeztek fel
Amerikából egy tudományos csoport tanulmányozta a stroncium-rutenát (a kvantum legígéretesebb anyaga) kristályrácsát számítógépek) és kiderült, hogy a hullámok rendkívül szokatlan módon terjednek az anyagon, ami egy teljesen új típusú anyagot jelez szupravezetők.
Erről az egyedülálló felfedezésről szeretném elmondani ma.
Meglévő típusú szupravezetők
Mint tudják, a szupravezetők elektronjai úgynevezett Cooper-párokban mozognak. Ez a szimbiózis ruházza fel az anyagot egyedi tulajdonságokkal, amelyek egyike az elektromos ellenállás teljes hiánya.
Tehát a szupravezető anyagokat (az osztás a rajtuk áthaladó hullámok típusától függ) két típusra osztották:
- s-hullám. Az ilyen szupravezetőkben (higany, ón, ólom) egy Cooper-párban az elektronok ellentétesen irányított pörgetéssel rendelkeznek, és az elektronok statikusak a közös tömegközépponthoz képest. Más szavakkal, a párok orbitális szögmomentuma nulla.
- d - hullám. Ezek magas hőmérsékletű szupravezetők (HTSC), az ilyen anyagokban a párosított elektronoknak ellentétes fordulata van, de a kapott tömegközép körül is forognak. Sőt, az ilyen vezetők esetében a Cooper-párok keringési nyomatéka egyenlő kettővel.
De kiderült, hogy még mindig létezik legalább egy típusú szupravezető.
Új típusú szupravezetők felfedezése
1994-ben egyedülálló vegyületet fedeztek fel - a stroncium-rutenát Sr2RuO4-et. Az anyag szokatlan volt, mivel belső szerkezete a klasszikus HTSC-khez hasonlított, de a hullámkomponens alapvetően különbözött.
Abban az időben ezt az anyagot a p-hullám típushoz kapcsolódó úgynevezett átmeneti típusú szupravezetőknek tulajdonították. Annak a ténynek köszönhető, hogy ebben az anyagban egy Cooper-párban az elektronpörgéseknek egy irányuk van, és az elektronpárnak az egységgel megegyező szögmomentuma van.
Ez az egyedülálló felfedezés potenciálisan garantálta az áttörést a kvantum számítógépek létrehozásában. Mivel lehetővé tette Majorana fermionok (szokatlan részecskék, amelyek egyszerre képviselik saját antirészecskéiket) képződését.
Éppen ezért sok éven át aktívan tanulmányozták az anyagot, miközben a tudósok az anyag p-hullámú szupravezetési hipotézisének megerősítését keresték.
A gyakorlati felfedezés érdekesebbnek bizonyult, mint az elméleti
Az elmélet megerősítésének újabb kísérletében egy amerikai tudóscsoport a Cornell Egyetemről (USA) újabb kísérletet végzett a stroncium-rutenát tanulmányozására.
Tehát az anyag kristályát a legnagyobb felbontású rezonáns ultrahangos spektroszkópia segítségével tanulmányozták.
Erre a célra az anyagot extrém, 1,4 Kelvin hőmérsékletre hűtötték. És akkor a hanghullámok átjutottak a kristályon. És ekkor mértük a rugalmas állandókat.
A kapott eredmények tehát egyszerűen meghökkentették a tudósokat. Kiderült, hogy a stroncium-rutenát egy teljesen új típusú szupravezető. Mint kiderült, a Cooper pár elektronjainak olyan összetett kapcsolata van, hogy s vagy d hullámokkal nem felel meg a leírásnak.
Az egyetlen dolog, amit sikerült pontosan megtudnunk, az, hogy a szögimpulzus egyenlő néggyel, ami azt jelenti, hogy az új szupravezető a g-hullámhoz tartozik. A tudósok egyike sem feltételezte, hogy ilyen szupravezetők elvben létezhetnek.
A kísérlet eredményei meghökkentőek, és a tudósok azt tervezik, hogy más ígéretes anyagokat is tesztelnek, amelyeket korábban ugyanúgy osztályoztak a p-típusú csoportba. Várni fogunk az új kísérletek eredményeire.
És a tudósok megosztották ennek a kísérletnek az eredményeit a Nature Physics folyóirat oldalain.
És ha tetszett az anyag, akkor tegye fel a hüvelykujját, iratkozzon fel és írjon megjegyzést. Köszönöm a figyelmet!