Předmět výzkumu patří do třídy supravodičů, které se stávají supravodivými, když
Jedná se však o tzv. Vysokou teplotusupravodiče stále nejsou plně pochopeny. „Jejich mikroskopické buzení a dynamika jsou nezbytné k pochopení supravodivosti, ale i po 30 letech výzkumu zůstává mnoho otázek stále otevřených,“ říká Riccardo Comin, odborný asistent fyziky na MIT.
V roce 2015 vědci objevili nový druhvysokoteplotní supravodič: plech selenidu železa o tloušťce pouze jedné atomové vrstvy, schopný supravodivosti při teplotě -208,15 stupňů Celsia. Naproti tomu masivní vzorky téhož materiálu supravodily při mnohem nižší teplotě (-265,15 stupňů Celsia). Objev vyvolal příval vyšetřování.
V běžném kovu se elektrony chovají stejnějako jednotlivci tančící v místnosti. V supravodivém kovu se elektrony pohybují v párech, jako páry v tanci. A všechny tyto páry se pohybují unisono, jako by byly součástí kvantové choreografie, což nakonec vedlo k vytvoření jakési elektronické supratekutiny.
Vědci to už dlouho věděli jako obyčejníV supravodičích je „lepidlo“, které drží elektrony pohromadě, tvořeno pohybem atomů uvnitř materiálu. "Pokud se podíváte na pevné sedění na stole, vypadá to, že nic nedělá," říká Comin. V nanoměřítku se však toho děje hodně. Uvnitř tohoto materiálu elektrony létají všemi možnými směry a atomy rachotí; vibrují. V konvenčních supravodičích používají elektrony energii uloženou v pohybu atomu k vytvoření párů.
„Lepidlo“ za vazbou elektronů dovysokoteplotní supravodiče, jiné. Vědci navrhli, že je spojena se specifickou vlastností elektronů - spinem. "Na rotaci lze pohlížet jako na elementární magnet," říká Jonathan Pelliciari, pomocný fyzik z Brookhavenské národní laboratoře. Myšlenka je, že ve vysokoteplotním supravodiči mohou elektrony odebírat část energie z těchto otáček. A tato energie je „lepidlem“, které používají k vytvoření páru.
Až dosud si to většina fyziků myslelaje nemožné detekovat nebo měřit excitace spinu v materiálu, který má tloušťku pouze atomové vrstvy. Fyzici však nejen objevili buzení spinu, ale mimo jiné také ukázali, že dynamika spinu v ultratenkém vzorku se dramaticky liší od dynamiky spinu v masivním vzorku. Zejména energie kolísajících spinů v ultratenkém vzorku byla mnohem vyšší - čtyřikrát nebo pětkrát - než energie spinů v hromadném vzorku. Ke studiu byl použit rezonanční nepružný rentgenový rozptyl (RIXS).
"Toto je první experimentální důkaz excitace rotace v atomově tenkém materiálu," říká Pelliciari.
Viz také:
Nové baterie vyrobené z hliníku a grafenu se nabíjejí 60krát rychleji
V Austrálii byla nalezena obrovská můra. Její rozpětí křídel je 25 cm
Podívejte se na design budoucího iPhone 13 Pro