Predmet istraživanja pripada klasi supravodiča koji postaju supravodljivi kada
Međutim, ove takozvane visoke temperaturesupravodiči još uvijek nisu u potpunosti razumljivi. "Njihova mikroskopska uzbuđenja i dinamika neophodni su za razumijevanje supravodljivosti, ali nakon 30 godina istraživanja mnoga su pitanja i dalje otvorena", kaže Riccardo Comin, docent fizike na MIT-u.
2015. znanstvenici su otkrili novu vrstuvisokotemperaturni supravodič: list željeznog selenida debeo samo jedan atomski sloj, sposoban za supervodljivost na temperaturi od -208,15 Celzijevih stupnjeva. Suprotno tome, masivni uzorci istog materijala superprovode na mnogo nižoj temperaturi (-265,15 Celzijevih stupnjeva). Otkriće je izazvalo bujicu istraga.
U običnom metalu elektroni se ponašaju na isti načinpoput pojedinaca koji plešu u sobi. U superprovodnom metalu elektroni se kreću u parovima, poput parova u plesu. I svi se ti parovi gibaju složno, kao da su dio kvantne koreografije, što je u konačnici dovelo do stvaranja svojevrsne elektroničke supertečnosti.
Znanstvenici već dugo znaju da u običnomU superprovodnicima "ljepilo" koje drži elektrone zajedno nastaje kretanjem atoma unutar materijala. "Ako pogledate čvrsto sjedenje na stolu, čini se da ne radi ništa", kaže Comin. Međutim, puno se toga događa na nanomjeri. Unutar ovog materijala elektroni lete u svim mogućim smjerovima, a atomi zveckaju; vibriraju. U konvencionalnim supravodičima elektroni koriste energiju pohranjenu u pokretu atoma da tvore parove.
"Ljepilo" iza vezanja elektrona uvisokotemperaturni supravodiči, ostalo. Znanstvenici su sugerirali da je povezan sa određenim svojstvom elektrona - spinom. "Rotaciju možemo promatrati kao osnovni magnet", kaže Jonathan Pelliciari, pomoćnik fizičara iz Nacionalnog laboratorija Brookhaven. Ideja je da u visokotemperaturnom supravodiču elektroni mogu uzeti dio energije iz tih spinova. A ta je energija "ljepilo" koje koriste za stvaranje para.
Do sada je većina fizičara to mislilanemoguće je otkriti ili izmjeriti spin pobude u materijalu debljine samo atomskog sloja. Ali fizičari nisu samo otkrili spin pobude, već su, između ostalog, također pokazali da se dinamika spina u ultratankom uzorku dramatično razlikuje od dinamike spina u masivnom uzorku. Konkretno, energija fluktuirajućih spinova u ultratankom uzorku bila je mnogo veća - četiri ili pet puta - od energije spinova u skupnom uzorku. Za istraživanje je korišten instrument rezonantnog neelastičnog rasipanja X-zraka (RIXS).
"Ovo je prvi eksperimentalni dokaz spin pobuđenja u atomski tankom materijalu", kaže Pelliciari.
Pogledajte i:
Nove baterije izrađene od aluminija i grafena pune se 60 puta brže
U Australiji je pronađen ogromni moljac. Raspon krila joj je 25 cm
Pogledajte dizajn budućeg iPhonea 13 Pro