Atrandamas visiškai naujas superlaidumo tipas

Mokslinė grupė iš Japonijos eksperimentiškai užfiksavo sklandų perėjimą tarp dviejų skirtingų superlaidumo rūšių, kurios anksčiau buvo pripažintos visiškai nesuderinamomis. Ir ši pereinamoji fazė yra anksčiau nežinoma superlaidumo rūšis.

Kaip buvo atrasta nauja superlaidumo būsena

Superlaidumo poveikis pasireiškia medžiagose, kurios anksčiau buvo labai aušinamos. Šioje būsenoje laidininkai neturi nulinės varžos, o tai leidžia perduoti elektrą be jokių nuostolių.

Iki Japonijos mokslininkų atradimo buvo du superlaidumo tipai, kurie vis dar buvo laikomi visiškai nepriklausomais vienas nuo kito:

Pirmasis superlaidumo variantas yra vadinamoji Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS) būsena. Naudojant šį tipą, atomo laidininko viduje kiek įmanoma sulėtėja ir išsirikiuoja į grandinę, o tai leidžia elektronams praeiti be nuostolių.

Antrasis superlaidumo variantas yra vadinamasis Bose-Einšteino kondensatas (BEC). Tai yra vadinamoji penktoji materijos būsena, kuri susidaro, kai atvėsę atomai beveik visiškai nustoja judėti.

Kaip mokslinio darbo vadovas K. Okazaki (kietojo kūno fizikos instituto docentas), jiems pavyko eksperimentiškai stebėti Bose-Einšteino kondensatą, tada yra visiškai nauja materijos būsena ir jos unikalumas tuo, kad šią būseną sukelia ne dalelės, o bangos.

Taigi, palaipsniui atvėsus iki beveik absoliutaus nulio, dalelės tarsi „susilieja“ erdvėje. Be to, šis procesas įgauna pagreitį, kol atomai, kurie tampa panašesni į bangas, nepateikia tokio sutapimo, kad jų praktiškai nebūtų galima atskirti.

Tuo pačiu metu tokiu būdu susidariusi medžiaga pasižymi superlaidumo savybėmis, turinčiomis naujų savybių.

Šios savybės ėmė reikštis reguliariais eksperimentais, kai mokslininkai pradėjo vėsinti medžiagą, sukurtą metalų, tokių kaip geležis ir selenas, pagrindu.

Naudojant itin jautrią įrangą ir specialų algoritmą, buvo įmanoma užfiksuoti visas perėjimo fazes iš BCS į KBE ir nustatyti, kad nagrinėjami du režimai yra tik skirtingos vieno superlaidumo reiškinio apraiškos, o ne skirtingos jo formos, kaip buvo svarstoma anksčiau.

Mokslininkai žurnalo puslapiuose pasidalijo atlikto darbo rezultatais Mokslo pažanga.

Ką suteikia šis unikalus atradimas

Moksliniai tyrimai ir absoliučiai naujo BEC superlaidumo tipo atradimas yra tik vienas iš etapų kelyje į bendrosios (pasaulinės) superlaidumo teorijos formavimąsi.

Galų gale, jo plėtra leis ateityje sukurti superlaidininkus priimtinesnėje temperatūroje.

Jei jums patiko medžiaga, tada uždėkite nykščius ir užsiprenumeruokite. Ačiū už dėmesį!