Cercetătorii de la Institutul Max Planck pentru Optică Cuantică au confirmat ipoteza despre influența forțelor magnetice asupra
Pentru experimentul lor, fizicienii au folositsimulator cuantic: un computer cuantic care recreează sisteme fizice. Pentru a face acest lucru, ei au poziționat atomi ultrareci într-un vid folosind radiații laser în așa fel încât să imite electronii într-un model simplificat.
Spiri ale atomilor au fost aranjate cu o variabilădirecţie. Acest lucru a creat o structură antiferomagnetică, care este caracteristică multor supraconductori de temperatură înaltă. Oamenii de știință au stabilizat materialul folosind interacțiunea magnetică și au „optimizat” modelul prin reducerea numărului de atomi din sistem. Astfel, în structura atomică s-au format găuri (locuri vacante).
Fizicienii au folosit un microscop cuantic cu gaz,pentru a observa comportamentul găurilor din sistem. Acesta este un dispozitiv care vă permite să vizualizați efectele cuantice și cele mai mici modificări ale atomilor. Studiul a confirmat că găurile care s-au apropiat unele de altele au format perechi bazate pe interacțiunea magnetică.
Mecanismul de legătură de comunicare în ordine magneticăsistem. Sferele roșii și albastre sunt rotiri de orientare opusă, dungile umbrite care leagă sferele arată ordinea magnetică. Sferele albe sunt găuri. Când gaura se mișcă, așa cum se arată în (i) și (ii), aceasta perturbă ordinea magnetică. Cu toate acestea, dacă a doua gaură este conectată la prima, ca în (iii), ordinea magnetică este menținută în ciuda mișcării purtătorilor de sarcină. Imagine: Institutul de Optică Cuantică Max Planck
Supraconductivitate la temperatură ridicată - zerorezistența electrică în materiale individuale la o temperatură relativ ridicată - a fost descoperită cu mai bine de 40 de ani în urmă. Dar până acum, fizicienii nu înțeleg pe deplin mecanismele fizice cuantice ale acestui proces.
Pentru transferul de sarcină în supraconductori,formarea perechilor de purtători de sarcină – electroni sau găuri. În supraconductorii tradiționali care funcționează la temperaturi scăzute, vibrațiile rețelei atomice numite fononi sunt responsabile pentru acest proces, explică fizicienii, dar în supraconductorii de temperatură înaltă un astfel de mecanism nu poate funcționa. Noul studiu confirmă una dintre posibilele ipoteze.
Fizicienii plănuiesc să perfecționeze modelul pentru a observa nu numai formarea perechilor de purtători de sarcină, ci și mișcarea acestora prin rețeaua cristalină.
Citeste mai mult:
O pată solară uriașă se întoarce spre Pământ. Este vizibil cu ochiul liber
Vezi cum zboară un avion fără pale. Viteza sa depășește 900 km/h
„Sparklers” din coroană preced erupțiile solare
Pe copertă: o ilustrare artistică a găurilor conectate prin proprietățile magnetice ale sistemului. Imagine: C.Hohmann, Centrul München pentru Știință și Tehnologie Cuantică