Forskare har upptäckt en ny typ av supraledare
En vetenskaplig grupp från Amerika studerade kristallgitteret av strontium ruthenate (det mest lovande materialet för kvant datorer) och det konstaterades att vågor sprider sig genom materialet på ett extremt ovanligt sätt, vilket indikerar en helt ny typ superledare.
Det är om denna unika upptäckt som jag vill berätta för dig idag.
Befintliga typer av superledare
Som ni vet rör sig elektroner i supraledare i de så kallade Cooper-paren. Det är denna symbios som ger materialet unika egenskaper, varav en är den fullständiga frånvaron av elektriskt motstånd.
Så superledande material delades in (uppdelningen beror på vilken typ av vågor som passerar dem) i två typer:
- s-våg. I sådana superledare (kvicksilver, tenn, bly) i ett Cooper-par har elektroner motsatt riktade snurr och elektroner är statiska med avseende på det gemensamma masscentrumet. Med andra ord är parets banvinkelmoment noll.
- d - våg. Dessa är superledare med hög temperatur (HTSC), i sådana material har parade elektroner motsatta snurr, men de roterar också runt det resulterande masscentrumet. Dessutom, för sådana ledare är Cooper-parets omloppsmoment lika med två.
Men det visade sig att det fortfarande finns minst en typ av supraledare.
Upptäckt av en ny typ av superledare
Tillbaka 1994 upptäcktes en unik förening - strontium-rutenat Sr2RuO4. Materialet var ovanligt eftersom dess interna struktur såg ut som för klassiska HTSC: er, men vågkomponenten var fundamentalt annorlunda.
Vid den tiden tillskrevs detta material den så kallade övergångstypen superledare, relaterade till p-vågtypen. På grund av det faktum att i detta material i ett Cooper-par har elektronspinnarna en riktning och elektronparet har en vinkelmoment som är lika med enhet.
Denna unika upptäckt garanterade potentiellt ett genombrott i skapandet av kvantdatorer. Eftersom det tillät bildandet av Majorana fermioner (ovanliga partiklar, som samtidigt representerar sina egna antipartiklar).
Därför har materialet under många år studerats aktivt, eftersom forskare letade efter bekräftelse av hypotesen om p-vågs superledningsförmåga hos materialet.
Den praktiska upptäckten visade sig vara mer intressant än den teoretiska
I ett annat försök att hitta en bekräftelse av teorin genomförde en grupp amerikanska forskare från Cornell University (USA) ett nytt experiment för att studera strontium-rutenat.
Så materialets kristall studerades med ultraljudsspektroskopi med högsta upplösning.
För detta ändamål kyldes materialet till en extrem temperatur på 1,4 Kelvin. Och sedan passerade ljudvågor genom kristallen. Och vid denna tidpunkt mättes de elastiska konstanterna.
Så de förvånade resultaten förvånade helt enkelt forskarna. Det visar sig att strontium-rutenat är en helt ny typ av superledare. Som det visade sig har elektronerna i Cooper-paret en så komplex anslutning att den inte passar beskrivningen med varken s- eller d-vågor.
Det enda som vi lyckades ta reda på exakt är att vinkelmomentet är lika med fyra, vilket innebär att den nya superledaren tillhör g-vågen. Ingen av forskarna antog ens att sådana superledare i princip kunde existera.
Resultaten av experimentet är häpnadsväckande och forskarna planerar att testa andra lovande material som tidigare klassificerats som p-typ på samma sätt. Vi väntar på resultaten av nya experiment.
Och forskarna delade resultaten av detta experiment på sidorna i tidskriften Nature Physics.
Och om du gillade materialet, lägg sedan tummarna, prenumerera och skriv en kommentar. Tack för din uppmärksamhet!