Причини надпровідності: вчені підбираються до розгадки

Вчені з Массачусетського технологічного інституту і Брукхейвенської національної лабораторії Міністерства енергетики США стали на крок ближче до розгадки механізму явища високотемпературної надпровідності. Завдяки технології молекулярно-променевої епітаксії вони змогли звузити коло пошуків відповіді на питання, звідки береться надпровідність і як навчитися використовувати її при кімнатній температурі.

Пошук таємничого механізму, що лежить в основі високотемпературної надпровідності, є одним з найважливіших завдань сучасної фізики. Справа в тому, що надпровідність дозволяє електричному струму проходити по проводах практично без втрат. Створення дешевих надпровідних матеріалів обіцяє справжню революцію у всіх галузях: від величезної економії в сфері транспортування енергії, до супер акумуляторів в мобільних телефонах. На жаль, до цих пір надпровідний стан речовини можна одержати лише при дуже низьких температурах, що обмежує широке поширення технології.

Проблема посилюється тим, що вчені досі не мають детальної моделі високотемпературної надпровідності, а значить – створити “побутові” надпровідники не представляється можливим.

Щоб вирішити цю проблему, американські вчені зосередилися на одному з найбільш ймовірних кандидатів на роль ініціатора надпровідності – такт званих електронних хвилях. Ці хвилі виникають в провідниках під впливом дуже низьких температур і являють собою особливі колективні стани електронів, які називаються хвилі зарядової щільності. Ці хвилі схожі на хвилі води на поверхні озера, тільки складаються з рухомих електронів. Багато вчених вважають, що саме електронні хвилі є причиною виникнення надпровідності, однак щоб довести це, сучасних методик було недостатньо.

Вчені з Массачусетського технологічного інституту і Брукхейвенської національної лабораторії вирішили використовувати передову техніку спектроскопії надшвидких процесів за допомогою інтенсивних лазерних імпульсів. Для цього була вирощена ідеально рівна на атомарному рівні плівка з LaSrCuO, яку потім з двох сторін опромінювали лазерним світлом. Це дозволяє створити в плівці електронну хвилю, достатню для вивчення її впливу на надпровідність.

На жаль, з’ясувалося, що хвилі зарядової щільності не є тією самою заповітною причиною виникнення ефекту надпровідності. Хвилі зберігалися навіть при температурі значно вищій, ніж та, при якій виникає надпровідність. При цьому в інших зразках високотемпературних провідників електронні хвилі не з’являлися взагалі.

Таким чином, тепер вченим відомо, що загадка надпровідності криється не в хвилях зарядової щільності. На перший погляд це негативний результат, але, тим не менш, він звужує коло пошуку і є важливим кроком до розкриття заповітної таємниці надпровідності.

На завершення нагадаємо, що сьогодні можна изучать английский в Англии. В багатьох випадках після такого навчання можна залишитися в цій країні і стати хорошим спеціалістом в тій чи іншій сфері. Так чи інакше, ви отримаєте якісну освіту, яка ціниться і в нашій країні.

Поділитися новиною з друзями в соціальних мережах:



Залишити коментар