Vědci objevili nový typ supravodičů

Vědecká skupina z Ameriky studovala krystalovou mřížku strontnatého ruthenátu (nejslibnější materiál pro kvantum) počítače) a bylo zjištěno, že vlny se šíří materiálem mimořádně neobvyklým způsobem, což naznačuje zcela nový typ supravodiče.

Dnes vám chci říct o tomto jedinečném objevu.

Stávající typy supravodičů

Jak víte, elektrony v supravodičích se pohybují v takzvaných Cooperových párech. Právě tato symbióza dává materiálu jedinečné vlastnosti, jednou z nich je úplná absence elektrického odporu.

Takže supravodivé materiály byly rozděleny (rozdělení závisí na typu vln, které jimi procházejí) na dva typy:

• s-vlna. V takových supravodičích (rtuť, cín, olovo) v Cooperově páru mají elektrony protilehlá otočení a elektrony jsou statické vzhledem ke společnému těžišti. Jinými slovy, orbitální moment hybnosti párů je nula.
• d - vlna. Jedná se o vysokoteplotní supravodiče (HTSC), v takových materiálech mají spárované elektrony opačné otáčky, ale také rotují kolem výsledného těžiště. Navíc pro takové vodiče je orbitální moment Cooperových párů roven dvěma.

Ukázalo se však, že stále existuje alespoň jeden typ supravodiče.

Objev nového typu supravodiče

V roce 1994 byla objevena jedinečná sloučenina - strontnatý ruthenát Sr2RuO4. Materiál byl neobvyklý v tom, že jeho vnitřní struktura vypadala jako u klasických HTSC, ale vlnová složka byla zásadně odlišná.

V té době byl tento materiál přičítán takzvanému přechodnému typu supravodičů, souvisejícímu s typem p-vlny. Vzhledem k tomu, že v tomto materiálu v Cooperově páru mají elektronová otočení stejný směr a elektronový pár má moment hybnosti rovný jednotce.

Tento jedinečný objev potenciálně zaručil průlom ve vytváření kvantových počítačů. Protože umožňoval vznik majoránských fermionů (neobvyklých částic, které současně představují jejich vlastní antičástice).

Proto byl materiál po mnoho let aktivně studován, protože vědci hledali potvrzení hypotézy supravodivosti p-vlny materiálu.

Ukázalo se, že praktický objev je zajímavější než teoretický

Při dalším pokusu o potvrzení této teorie provedla skupina amerických vědců z Cornell University (USA) další experiment ke studiu ruthenátu stroncia.

Krystal materiálu byl studován pomocí rezonanční ultrazvukové spektroskopie s nejvyšším rozlišením.

Za tímto účelem byl materiál ochlazen na extrémní teplotu 1,4 Kelvina. A pak skrz krystal prošly zvukové vlny. A v této době byly změřeny elastické konstanty.

Získané výsledky tedy vědce jednoduše ohromily. Ukazuje se, že ruthenát stroncia je zcela nový typ supravodiče. Jak se ukázalo, elektrony v páru Cooper mají tak složité spojení, že neodpovídá popisu ani vlnami s, ani d.

Jediná věc, kterou se nám podařilo přesně zjistit, je to, že moment hybnosti je roven čtyřem, což znamená, že nový supravodič patří vlně g. Žádný z vědců ani nepředpokládal, že takové supravodiče v zásadě mohou existovat.

Výsledky experimentu jsou ohromující a vědci plánují stejným způsobem testovat i další slibné materiály, které byly dříve klasifikovány ve skupině p. Počkáme si na výsledky nových experimentů.

A výsledky tohoto experimentu vědci sdíleli na stránkách časopisu Nature Physics.

A pokud se vám materiál líbil, pak zvedněte palce, přihlaste se k odběru a napište komentář. Děkuji za pozornost!