Kaikki suprajohtimet kuljettavat sähkövirtoja ilman vastusta. Mutta he saavuttavat
Suprajohtavuus on makroskooppinenkvantti-ilmiö, joka koostuu joidenkin aineiden faasimuutoksesta alhaisissa lämpötiloissa uuteen tilaan, jolla ei ole sähköistä vastusta. Suprajohteita on useita erilaisia. Yksinkertaisimpia näistä ovat puhtaat metallit, joiden ominaisuudet muuttuvat lähellä absoluuttista nollaa, ja niiden käyttäytymistä kuvaa hyvin Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS) -teoria.
Stanfordin yliopiston tutkimusryhmän tekemä tutkimus osoittaa, että UTe2 eli uraaniditelluridi on samanaikaisesti olemassaEi yksi, vaan kahdenlainen suprajohtavuus.
Toisessa tutkimuksessa UMD: n fysiikan professorin ja QMC: n jäsenen Steven Anlagen johtama ryhmä tunnisti epätavallisen käyttäytymisen saman materiaalin pinnalla.
Suprajohtimilla on erityisominaisuutensa vain tietyssä lämpötilassa, samalla tavalla kuin vesi jäätyyTavanomaisissa suprajohteissa elektronit on kytketty kahden ihmisen kongalinjaan, joka seuraa toisiaan metallin sisällä.Mutta joissakin harvinaisissa tapauksissa elektroniparit, voisi sanoa, eivät ole rivissä, vaan tanssivatHeti kun elektronit yhdistyvät tällä tavalla, muodostuu pyörre, joka erottaaTopologinen suprajohde yksinkertaisesta elektronisesta suprajohtimesta.
Uudessa tieteellisessä artikkelissa Palone ja hänen yhteistyökumppaninsaraportoi kaksi uutta ulottuvuutta, jotka paljastavat UTe2: n sisäisen rakenteen. UMD-tiimi mitasi materiaalin ominaislämmön, joka mittaa kuinka paljon energiaa tarvitaan sen lämmittämiseen astetta kohden. He mittaivat ominaislämmön eri alkulämpötiloissa ja havaitsivat, kuinka se muuttuu näytteen suprajohtavaksi.
Toisen ulottuvuuden aikana Stanfordin joukkuekohdisti lasersäteen UTe2-palaan ja huomasi, että heijastunut valo oli hieman vääristynyt. Jos he lähettivät valoa pomppimalla ylös ja alas, heijastunut valo pomppi enimmäkseen ylös ja alas, mutta myös hieman vasemmalle ja oikealle. Tämä tarkoitti sitä, että jokin suprajohtimen sisällä kiertänyt valoa eikä pyörittänyt sitä ulos.
Stanfordin tiimi havaitsi myös senmagneettikenttä voi aiheuttaa UTe2: n taipumisen valolla tavalla tai toisella. Jos he käyttävät ylöspäin suuntautuvaa magneettikenttää, kun näytteestä tulee suprajohtavaa, lähtevä valo kallistuu vasemmalle. Jos ne suuntaisivat magneettikentän alaspäin, valo kallistui oikealle. Tämä kertoi tutkijoille, että kiteen ylös- ja alaspäin suunnissa oli jotain erityistä elektronien pareittain näytteen sisällä.
Jos suprajohtavuuden luonne materiaalissa on topologinen, vastus suurimmassa osassa materiaalia on edelleenon nolla, mutta pinnalla tapahtuu jotain ainutlaatuista: Majorana-tiloina tunnetut hiukkaset ilmestyvät, ne muodostuvatNämä hiukkaset jäävät pinnalle materiaalivirheistä tai vähäisistä ympäristöhäiriöistä huolimatta.
Tutkijat ehdottivat, että kiitosnäiden hiukkasten ainutlaatuisten ominaisuuksien vuoksi niistä voi tulla hyvä perusta kvanttitietokoneille. Kvanttitietojen koodaaminen useisiin kaukana toisistaan sijaitseviin majoranoihin tekee informaatiosta lähes immuunisen paikallisille häiriöille, jotka ovat tähän asti olleet yksi kvanttitietokoneiden pääongelmista.
Lue lisää
Selitti kuinka maailmankaikkeus heijastuu lähellä mustia aukkoja
Joukkomyrkytys ja uudet versiot sivilisaation kuolemasta: miten tietämyksemme mayoista muuttuivat
Maan kiertoradalla tapahtuneet muutokset vaikuttivat monimutkaisen elämän syntymiseen planeetalla