Visi superlaidininkai teka elektros srovę be pasipriešinimo. Tačiau jie pasiekia savo
Superlaidumas yra makroskopiniskvantinis reiškinys, kurį sudaro kai kurių medžiagų fazinis perėjimas žemoje temperatūroje į naują būseną, kurios elektrinė varža nėra lygi. Yra keletas skirtingų superlaidininkų tipų. Paprasčiausias iš jų yra kai kurie gryni metalai, kurių savybės kinta beveik prie absoliutaus nulio, o jų elgesį gerai apibūdina Bardeeno-Cooperio-Schriefferio (BCS) teorija.
Stenfordo universiteto komandos atliktas tyrimas rodo, kad UTe2 arba urano diteluride vienu metu egzistuoja ne vienas, o du superlaidumo tipai.
Kitame tyrime komanda, vadovaujama UMD fizikos profesoriaus ir QMC nario Steveno Anlage'o, nustatė neįprastą elgesį ant tos pačios medžiagos paviršiaus.
Superlaidininkai demonstruoja savo ypatingącharakteristikos tik esant tam tikrai temperatūrai, kaip ir vanduo užšąla tik žemiau nulio Celsijaus. Įprastuose superlaidininkuose elektronai susijungia į dviejų asmenų konga liniją, sekdami vienas kitą metalo viduje. Tačiau kai kuriais retais atvejais galima sakyti, kad elektronų poros šoka viena aplink kitą, o ne vienoje linijoje. Kai tik tokiu būdu elektronai susijungia, susidaro sūkurys, kuris išskiria topologinį superlaidininką nuo paprasto elektroninio.
Naujame moksliniame straipsnyje Palone ir jo bendradarbiaipranešė apie du naujus matmenis, kurie atskleidžia vidinę UTe2 struktūrą. UMD komanda išmatavo savitąją medžiagos šilumą, kuri matuoja, kiek energijos reikia jai pašildyti per laipsnį. Jie matavo savitąją šilumą esant skirtingoms pradinėms temperatūroms ir stebėjo, kaip ji pasikeitė, kai mėginys tapo superlaidus.
Antrosios dimensijos metu komanda iš Stanfordonukreipė lazerio spindulį į UTe2 gabalėlį ir pastebėjo, kad atspindėta šviesa šiek tiek iškreipta. Jei jie siuntė šviesą, šokinėjančią aukštyn ir žemyn, atspindėta šviesa dažniausiai šoko aukštyn ir žemyn, bet taip pat šiek tiek į kairę ir į dešinę. Tai reiškė, kad kažkas superlaidininko viduje suko šviesą ir jos neišvertė.
Tai nustatė ir Stanfordo komandadėl magnetinio lauko UTe2 gali vienaip ar kitaip sulenkti šviesą. Jei mėginys taptų superlaidus, jie taikytų aukštyn nukreiptą magnetinį lauką, išeinanti šviesa būtų pakreipta į kairę. Jei jie nukreipė magnetinį lauką žemyn, šviesa pakrypo į dešinę. Tai pasakė tyrėjams, kad mėginio viduje esančių elektronų poromis poromis esanti kristalo kryptis aukštyn ir žemyn buvo kažkas ypatinga.
Jei medžiagos superlaidumo pobūdisTopologinis, didžiosios medžiagos dalies pasipriešinimas vis tiek bus lygus nuliui, tačiau paviršiuje atsitiks kažkas unikalaus: atsiras dalelės, žinomos kaip Majorana režimai, kurios sudarys skystį, kuris nėra superlaidininkas. Šios dalelės taip pat lieka ant paviršiaus, nepaisant medžiagos defektų ar nedidelių aplinkos trikdžių.
Tyrėjai pasiūlė, kad dėkaunikalias šių dalelių savybes, jie gali tapti geru pagrindu kvantiniams kompiuteriams. Užkodavus dalį kvantinės informacijos į keletą toli vienas nuo kito esančių mažoranų, informacija tampa beveik neapsaugota nuo vietinių sutrikimų, kurie iki šiol buvo viena iš pagrindinių kvantinių kompiuterių problemų.
Skaityti daugiau
Paaiškino, kaip visata atsispindi šalia juodųjų skylių
Masinis apsinuodijimas ir naujos civilizacijos mirties versijos: kaip pasikeitė mūsų žinios apie majus
Žemės orbitos pokyčiai prisidėjo prie sudėtingos gyvybės atsiradimo planetoje