Материалы портала «Научная Россия»

В экзотическом сверхпроводящем состоянии магнитное поле не мешает

В экзотическом сверхпроводящем состоянии магнитное поле не мешает
Группа исследователей из Университета Brown (Род-Айленд, США) получила новые доказательства существования экзотического сверхпроводящего состояния, впервые предсказанного полвека назад, которое возникает при воздействии на сверхпроводник сильного магнитно

Группа исследователей из Университета Brown (Род-Айленд, США) получила новые доказательства существования экзотического сверхпроводящего состояния, которое возникает при воздействии на сверхпроводник сильного магнитного поля. Исследование опубликовано в Nature Physics

В 1964 году физики предсказывали, что сверхпроводимость может сохраняться в определенных видах материалов в условиях магнитного поля. Прогноз был, что непарные электроны соберутся определенные линии или полосы в сверхпроводящий материал. Эти полосы будут работать в режиме нормальной проводимости, в то время как остальной материал будет сверхпроводящим. Этот тип сверхпроводящего состояния известен, как фаза FFLO.

Чтобы исследовать явление, Митрович и ее команда использовали органический сверхпроводник с броским названием κ-(BEDT-TTF)2Cu(NCS)2. После воздействия интенсивного магнитного поля на материал, Митрович и ее сотрудники из французского National High Magnetic Field Laboratory в Гренобле, исследовали его свойства с помощью ядерного магнитного резонанса (ЯМР).

В разных регионах материала они обнаружили области неспаренных электронов с одной направленностью спина. «Примечательно то, что эти связанные состояния позволяют проводить "сверхтоки" через несверхпроводящие регионов, — объяснила Митрович. — Ток может путешествовать без сопротивления через весь материал в таком особом сверхпроводящем состоянии».

Митрович и ее коллеги предприняли некоторые парадоксальные меры, чтобы получить результат. В частности, они исследовали свой материал при значительно более высоких температурах, чем можно было ожидать для квантовых экспериментов. «Но, повышая температуру, мы увеличили энергетический диапазон работы нашего ЯМР-зонда, чтобы отыскать состояния, которые мы искали. Это был прорыв», — рассказала Митрович.

«Потребовалось 50 лет, чтобы показать, что это явление действительно существует», — сказала Весна Митрович, адъюнкт-профессор физики в университете Брауна, которая руководила работой.

Сверхпроводимость — способность проводить электрический ток без сопротивления — зависит от объединения электронов в виде Куперовских пар. 

Магнитные поля — враги Куперовских пар. Для того, чтобы образовать пару, электроны должны обладать противоположно направленными спинами (внутренними моментами вращательного движения). Сильные магнитные поля могут перевернуть «спин-вниз» электроны в положение «спин-вверх», что делает популяцию тех и иных неодинаковой.

Полученный результат может помочь астрофизикам лучше понять пульсары — плотно упакованные нейтронные звезды, места скопления, как сверхпроводимости так и сильных магнитных полей. Это также может иметь отношение к области спинтроники, устройств, которые работают на основе спина электронов, а не их заряда.

куперовские пары магнитные поля сверхпроводимость

Назад

Социальные сети

Комментарии

  • Александр, 30 октября 2014 г. 13:29:56

    В результате сильного охлаждения проводника, он обед-няется электронами и асимметрия гравитационных полей его атомов уменьшается, а следовательно уменьшается его элек-трическое сопротивление.
    В проводнике возникают условия для непрерывного кругового движения электрических зарядов по эквипотенци-альным траекториям, подобно шаровой молнии, представля-ющее собой аналог движения по инерции и которое учёные называют "сверхпроводимостью".
    И так как при этом движении работа не совершается, то такой кольцевой поток зарядов может существовать довольно длительное время, пока проводник будет находится в охла-ждённом состоянии. Но достаточно разорвать этот поток заря-дов, что бы отобрать мощность, как их движение мгновенно прекратится и вихрь исчезнет.
    Аналогами такого движения, кроме шаровых молний яв-ляются, многие явления природы, имеющие вихревую приро-ду, такие как торнадо, циклоны, а так же различные маховики и волчки, участки которых, движущиеся по эквипотенциаль-ным траекториям, практически не требуют для этого затрат мощности.
    Объяснение сверхпроводимости движением каких-то "куперовских пар" слипшихся электронов, просто наивны и смешны.
    Сверхпроводимость, как движение каких-то "свободных" электронов в условиях отсутствия разности электрических по-тенциалов и совершения ими работы, физически невозможна.
    Это вечный двигатель и только псевдоучёные этого не понимают. И в силу этого обстоятельства, человечество, к со-жалению, никогда не будет иметь сверхпроводящих линий электропередач, потому что вечные двигатели принципиально невозможны.

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий