Natuurkundigen hebben het bestaan ​​van spontane elektrische stromen in supergeleiders bewezen

Supergeleiding is stroom zonder elektrische weerstand. Tegenwoordig zijn het theoretisch natuurkundigen en experimentatoren

werken aan het ontdekken en verklaren van de onderliggende fundamentele mechanismen van supergeleiding. Onderzoek naar deze materiaaleigenschappen is vooral van belang voor de vakgebieden energie en motortechnologie.

Van bijzonder belang is het materiaal ruthenaatstrontium met de chemische formule Sr₂RuO₄. In deze verbinding gaat supergeleiding gepaard met spontane ringstromen. In tegenstelling tot stromen in metaaldraden of superstromen in conventionele supergeleiders, ontstaan ​​ze als een eigenschap van de grondtoestand. Dit is vergelijkbaar met de beweging van elektronen in atomaire orbitalen, maar in een supergeleider wordt zo'n proces veroorzaakt door de collectieve beweging van veel elektronen. Aangezien dit speciale type supergeleiding met spontane stromen ook relevant is voor quantum computing, is strontium ruthenaat belangrijk voor toekomstige toepassingen van supergeleiding.

In een artikel gepubliceerd in het tijdschriftNatuurfysicawerden subatomaire deeltjes – muonen – gebruiktals sondes voor de experimentele detectie van deze subtiele elektrische stromen in supergeleidend strontiumruthenaat met behulp van de resulterende magnetische velden. Wanneer strontiumruthenaat wordt onderworpen aan uniaxiale druk, beginnen spontane stromen te verschijnen bij een temperatuur lager dan de supergeleiding. Met andere woorden: de overgang splitst zich in twee gebieden: eerst supergeleiding, daarna spontane stromen. Deze symmetriebrekende druksplitsing is nog niet eerder bij enig ander materiaal aangetoond. In de toekomst zullen wetenschappers eerdere theoretische modellen van supergeleiding moeten herzien.

Bestudeer auteurs van het Solid State Institute enmaterialen voor hen. Leibniz, Dresden, merkt op dat dit werk alleen mogelijk werd dankzij de technische ontwikkeling van een uniek uniaxiaal strekapparaat voor experimenten met muon-spinrotatie.

Lees verder

Uranus heeft de status van de vreemdste planeet in het zonnestelsel gekregen. Waarom?

Natuurkundigen hebben een analoog van een zwart gat gemaakt en de theorie van Hawking bevestigd. Waar leidt het toe?

Abortus en wetenschap: wat gebeurt er met de kinderen die zullen bevallen

Een atomaire orbitaal is een golffunctie van één elektron die wordt verkregen door de Schrödingervergelijking voor een bepaald atoom op te lossen; wordt gegeven door: hoofdsom n, orbitaal l en magnetische m - kwantumgetallen.