Svi supravodiči nose električne struje bez otpora. Ali oni postižu svoje
Superprovodljivost je makroskopskakvantni fenomen koji se sastoji u faznom prijelazu nekih tvari na niskim temperaturama u novo stanje s nula električnog otpora. Postoji nekoliko različitih vrsta supravodiča. Najjednostavniji od njih su neki čisti metali, čija se svojstva mijenjaju blizu apsolutne nule, a njihovo ponašanje dobro opisuje teorija Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS).
Studija koju je proveo tim sa Sveučilišta Stanford pokazuje da u UTe2, odnosno uranijevom diteluridu, ne postoji jedna, nego dvije vrste supravodljivosti istovremeno.
U drugoj studiji, tim pod vodstvom Stevena Anlagea, profesora fizike s UMD-a i člana QMC-a, identificirao je neobično ponašanje na površini istog materijala.
Supervodiči pokazuju svoje posebnekarakteristike samo na određenoj temperaturi, baš kao što se voda smrzava samo ispod ništice Celzija. U konvencionalnim supravodičima elektroni se spajaju u konga liniju od dvije osobe, slijedeći jedan drugoga unutar metala. Ali u nekim rijetkim slučajevima može se reći da parovi elektrona plešu jedan oko drugoga, a ne u liniji. Čim se elektroni spoje na taj način, nastaje vrtlog, po čemu se topološki supravodič razlikuje od jednostavnog elektronskog.
U novom znanstvenom članku Palone i njegovi suradniciizvijestio je o dvije nove dimenzije koje otkrivaju unutarnju strukturu UTe2. UMD tim mjerio je specifičnu toplinu materijala koja mjeri koliko je energije potrebno za njegovo zagrijavanje po stupnju. Izmjerili su specifičnu toplinu pri različitim početnim temperaturama i promatrali kako se ona mijenja kako uzorak postaje superprovodljiv.
Tijekom druge dimenzije, tim sa Stanfordausmjerio lasersku zraku na komad UTe2 i primijetio da je reflektirana svjetlost lagano izobličena. Ako su slali svjetlost koja je poskakivala gore-dolje, reflektirana svjetlost odbijala se uglavnom gore-dolje, ali također i malo lijevo-desno. To je značilo da nešto unutar supravodiča uvija svjetlost i ne zavrti je.
To je otkrio i tim sa Stanfordamagnetsko polje može uzrokovati da UTe2 savija svjetlost na ovaj ili onaj način. Kad bi primijenili magnetsko polje prema gore kad je uzorak postao superprovodljiv, odlazeća svjetlost bi bila nagnuta ulijevo. Ako su usmjerili magnetsko polje prema dolje, svjetlost se nagnula udesno. To je istraživačima reklo da postoji nešto posebno u smjeru gore i dolje kristala za elektrone u parovima unutar uzorka.
Ako je priroda supravodljivosti u materijalutopološki, otpor u masi materijala i dalje će biti jednak nuli, ali na površini će se dogoditi nešto jedinstveno: pojavit će se čestice poznate kao Majorana modovi, formirat će tekućinu koja nije supravodič. Te čestice također ostaju na površini unatoč materijalnim nedostacima ili manjim poremećajima okoliša.
Istraživači su predložili da zahvaljujućijedinstvena svojstva ovih čestica, mogu biti dobra osnova za kvantna računala. Kodiranje dijela kvantnih informacija u nekoliko majorana smještenih daleko jedna od druge čini ih informacijama gotovo imunima na lokalne perturbacije, koje su do sada bile jedan od glavnih problema kvantnih računala.
Čitaj više
Objasnio kako se svemir odražava u blizini crnih rupa
Masovno trovanje i nove verzije civilizacijske smrti: kako se promijenilo naše znanje o Mayama
Promjene u Zemljinoj orbiti pridonijele su nastanku složenog života na planeti