Znanstvenici su otkrili novu vrstu supravodiča
Znanstvena grupa iz Amerike proučavala je kristalnu rešetku stroncijevog rutenata (materijala koji najviše obećava za kvant računala) i utvrđeno je da se valovi šire materijalom na krajnje neobičan način, što ukazuje na potpuno novi tip superprovodnici.
O ovom jedinstvenom otkriću želim vam danas reći.
Postojeće vrste supravodiča
Kao što znate, elektroni u supravodičima kreću se u takozvanim Cooperovim parovima. Ova simbioza daje materijalu jedinstvena svojstva, od kojih je jedno potpuno odsustvo električnog otpora.
Dakle, supravodljivi materijali podijeljeni su (podjela ovisi o vrsti valova koji kroz njih prolaze) u dvije vrste:
- s-val. U takvim superprovodnicima (živa, kositar, olovo) u Cooperovom paru elektroni imaju suprotno usmjerene spinove, a elektroni su statični u odnosu na zajedničko središte mase. Drugim riječima, orbitalni kutni moment parova je nula.
- d - val. To su visokotemperaturni supravodiči (HTSC), u takvim materijalima upareni elektroni imaju suprotne spinove, ali se također okreću oko rezultirajućeg središta mase. Štoviše, za takve vodiče orbitalni moment Cooperovih parova jednak je dvama.
No, ispostavilo se da još uvijek postoji barem jedna vrsta supravodiča.
Otkriće nove vrste supravodiča
Davne 1994. godine otkriven je jedinstveni spoj - stroncijev rutenat Sr2RuO4. Materijal je bio neobičan po tome što je njegova unutarnja struktura izgledala poput klasičnih HTSC-ova, ali je valovna komponenta bila bitno drugačija.
U to se vrijeme ovaj materijal pripisivao takozvanom prijelaznom tipu supravodiča, srodnom tipu p-valova. Zbog činjenice da u ovom materijalu u Cooperovom paru elektronski spinovi imaju jedan smjer, a elektronski par ima kutni moment jednak jedinici.
Ovo jedinstveno otkriće potencijalno je zajamčilo proboj u stvaranju kvantnih računala. Budući da je dopuštao stvaranje fermona Majorana (neobične čestice, koje istovremeno predstavljaju vlastite antičestice).
Zbog toga se dugi niz godina materijal aktivno proučavao, jer su znanstvenici tražili potvrdu hipoteze o superprovodljivosti p-vala materijala.
Pokazalo se da je praktično otkriće zanimljivije od teorijskog
U još jednom pokušaju pronalaska potvrde teorije, skupina američkih znanstvenika sa Sveučilišta Cornell (SAD) provela je još jedan eksperiment za proučavanje stroncijevog rutenata.
Dakle, kristal materijala proučavan je rezonantnom ultrazvučnom spektroskopijom najviše rezolucije.
U tu svrhu materijal je ohlađen na ekstremnu temperaturu od 1,4 Kelvina. A onda su kroz kristal prošli zvučni valovi. A u to su vrijeme izmjerene elastične konstante.
Dakle, dobiveni rezultati jednostavno su zadivili znanstvenike. Ispada da je stroncijev rutenat potpuno nova vrsta supravodiča. Kao što se ispostavilo, elektroni u Cooperovom paru imaju tako složenu vezu da se ne uklapa u opis ni s ni d valovima.
Jedino što smo uspjeli točno saznati jest da je kutni moment jednak četiri, što znači da novi supravodnik pripada g-valu. Nitko od znanstvenika nije ni pretpostavio da takvi supravodiči u principu mogu postojati.
Rezultati eksperimenta su zapanjujući, a znanstvenici planiraju testirati i druge obećavajuće materijale koji su prethodno na isti način svrstani u skupinu p-tipa. Čekat ćemo rezultate novih pokusa.
A znanstvenici su rezultate ovog eksperimenta podijelili na stranicama časopisa Nature Physics.
A ako vam se svidio materijal, onda podignite palac, pretplatite se i napišite komentar. Hvala na pažnji!