Odkrita je popolnoma nova vrsta superprevodnosti

Japonska znanstvena skupina je eksperimentalno zabeležila nemoten prehod med dvema različnima vrstama superprevodnosti, ki sta bili prej prepoznani kot popolnoma nezdružljivi. In ta prehodna faza je prej neznana vrsta superprevodnosti.

Kako je bilo odkrito novo stanje superprevodnosti

Učinek superprevodnosti se kaže v materialih, ki so bili prej izpostavljeni izjemnemu hlajenju. V tem stanju imajo vodniki ničelni upor, kar omogoča prenos električne energije brez kakršnih koli izgub.

Pred odkritjem japonskih znanstvenikov sta obstajali dve vrsti superprevodnosti, ki sta bili še vedno popolnoma neodvisni drug od drugega, in sicer:

Prva varianta superprevodnosti je tako imenovano stanje Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS). Pri tej vrsti se atomi znotraj vodnika čim bolj upočasnijo in poravnajo v verigo, kar omogoča prehod elektronov brez izgub.

Druga varianta superprevodnosti je tako imenovani Bose-Einsteinov kondenzat (BEC). To je tako imenovano peto stanje snovi, ki nastane, ko se ohlajeni atomi skoraj popolnoma prenehajo premikati.

Kot vodja znanstvenega dela K. Okazaki (izredni profesor na Inštitutu za fiziko trdne snovi), so uspeli eksperimentalno opazovati Bose-Einsteinov kondenzat, nato obstaja popolnoma novo stanje snovi in ​​njegova edinstvenost v tem, da tega stanja ne povzročajo delci, ampak valovi.

Ko se postopoma ohladi na skoraj absolutno ničlo, se zdi, da se delci v prostoru "zamegljujejo". Poleg tega ta proces dobiva zagon, dokler atomi, ki postanejo bolj podobni valovom, ne zagotavljajo takšnega prekrivanja, da jih praktično ni mogoče razločiti.

Hkrati tako nastala snov kaže lastnosti superprevodnosti z novimi lastnostmi.

Te lastnosti so se začele kazati v vrsti rednih poskusov, ko so znanstveniki začeli hladiti material, ustvarjen na osnovi kovin, kot sta železo in selen.

In zahvaljujoč uporabi ultrasenzibilne opreme in posebnega algoritma je bilo mogoče zajeti vse faze prehoda iz BCS v KBE in ugotoviti, da sta obravnavani režim samo različna manifestacija enega samega pojava superprevodnosti in ne njegove različne oblike, kot je je bil obravnavan prej.

Znanstveniki so rezultate opravljenega dela delili na straneh revije Znanstveni napredek.

Kaj daje to edinstveno odkritje

Znanstveno raziskovanje in odkritje popolnoma novega tipa BEC superprevodnosti je le ena od faz na poti do oblikovanja splošne (globalne) teorije superprevodnosti.

Navsezadnje bo njegov razvoj v prihodnosti omogočal ustvarjanje superprevodnikov pri sprejemljivejših temperaturah.

Če vam je bil material všeč, položite palce in se naročite. Hvala za vašo pozornost!