Visi supravadītāji nes elektrisko strāvu bez pretestības. Bet tie sasniedz savu
Supravadītspēja ir makroskopiskakvantu parādība, kas sastāv no dažu vielu fāzes pārejas zemā temperatūrā uz jaunu stāvokli ar nulles elektrisko pretestību. Ir vairāki dažādi supravadītāju veidi. Vienkāršākais no tiem ir daži tīri metāli, kuru īpašības mainās tuvu absolūtai nullei, un to uzvedību labi raksturo Bardēna-Kūpera-Šriefera (BCS) teorija.
Stenfordas universitātes komandas veiktais pētījums liecina, ka UTe2 jeb urāna ditelurīdā vienlaikus pastāv nevis viens, bet divi supravadītspējas veidi.
Citā pētījumā komanda, kuru vadīja Stīvens Anležs, UMD fizikas profesors un QMC loceklis, atklāja neparastu uzvedību uz tā paša materiāla virsmas.
Supravadītāji izstāda savu īpašoīpašības tikai noteiktā temperatūrā, tāpat kā ūdens sasalst tikai zem nulles pēc Celsija. Parastos supravadītājos elektroni savienojas divu cilvēku konga līnijā, sekojot viens otram metāla iekšpusē. Bet dažos retos gadījumos var teikt, ka elektronu pāri dejo viens ap otru, nevis rindā. Tiklīdz elektroni šādā veidā apvienojas, veidojas virpulis, kas atšķir topoloģisko supravadītāju no vienkārša elektrona.
Jaunā zinātniskā rakstā Palone un viņa līdzstrādniekiziņoja par divām jaunām dimensijām, kas atklāj UTe2 iekšējo struktūru. UMD komanda izmērīja materiāla īpatnējo siltumu, kas mēra, cik daudz enerģijas nepieciešams, lai to uzsildītu par grādu. Viņi mēra īpatnējo siltumu dažādās sākotnējās temperatūrās un novēroja, kā tas mainās, paraugam kļūstot supravadošam.
Otrās dimensijas laikā komanda no Stenfordasvērsa lāzera staru uz UTe2 gabalu un pamanīja, ka atstarotā gaisma ir nedaudz izkropļota. Ja viņi raidīja gaismu, kas atleca augšup un lejup, atstarotā gaisma lielākoties atlēcās uz augšu un uz leju, bet arī nedaudz pa kreisi un pa labi. Tas nozīmēja, ka supravadītāja iekšpusē kaut kas sagroza gaismu un neizgriež to.
To atklāja arī Stenfordas komandamagnētiskais lauks var izraisīt to, ka UTe2 vienā vai otrā veidā saliek gaismu. Ja paraugs kļūtu supravadošs, viņi pielietotu augšupvērstu magnētisko lauku, izejošā gaisma būtu noliekta pa kreisi. Ja tie virzīja magnētisko lauku uz leju, gaisma noliecās pa labi. Tas pētniekiem pastāstīja, ka parauga iekšpusē esošajiem elektroniem pa pāriem kristāla augšup un lejup virzienos ir kaut kas īpašs.
Ja supravadītspējas raksturs materiālāTopoloģiski, pretestība materiāla lielākajā daļā joprojām būs nulle, taču uz virsmas notiks kaut kas unikāls: parādīsies daļiņas, kas pazīstamas kā Majorana režīmi, veidos šķidrumu, kas nav supravadītājs. Šīs daļiņas arī paliek uz virsmas, neskatoties uz materiāla defektiem vai nelieliem vides traucējumiem.
Pētnieki ierosināja, ka, pateicotiesšo daļiņu unikālajām īpašībām, tās var kļūt par labu pamatu kvantu datoriem. Kvantu informācijas fragmenta kodēšana vairākās majorānās, kas atrodas tālu viena no otras, padara informāciju praktiski neaizsargātu pret vietējiem traucējumiem, kas līdz šim ir bijusi viena no galvenajām kvantu datoru problēmām.
Lasīt vairāk
Paskaidroja, kā Visums atspoguļojas melno caurumu tuvumā
Masveida saindēšanās un jaunas civilizācijas nāves versijas: kā mainījās mūsu zināšanas par maijiem
Zemes orbītas izmaiņas veicināja sarežģītas dzīves parādīšanos uz planētas