Toți supraconductorii transportă curenți electrici fără rezistență. Dar își ating
Superconductivitatea este una macroscopicăun fenomen cuantic, care constă în tranziția de fază a unor substanțe la temperaturi scăzute la o nouă stare cu rezistență electrică zero. Există mai multe tipuri diferite de supraconductori. Cele mai simple dintre acestea sunt unele metale pure, ale căror proprietăți se schimbă aproape de zero absolut, iar comportamentul lor este bine descris de teoria Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS).
Un studiu realizat de o echipă de la Universitatea Stanford arată că în UTe2, sau ditelurura de uraniu, există simultan nu unul, ci două tipuri de supraconductivitate.
Într-un alt studiu, o echipă condusă de Steven Anlage, profesor de fizică UMD și membru QMC, a identificat un comportament neobișnuit pe suprafața aceluiași material.
Supraconductorii își manifestă specialitateacaracteristici doar la o anumită temperatură, la fel cum apa îngheață doar sub zero Celsius. În supraconductorii convenționali, electronii se unesc într-o linie conga de două persoane, urmând unul pe altul în interiorul metalului. Dar, în unele cazuri rare, se poate spune că perechile de electroni dansează unul în jurul celuilalt, mai degrabă decât într-o linie. De îndată ce electronii se combină în acest fel, se formează un vortex, care este ceea ce distinge un supraconductor topologic de unul electron simplu.
Într-un nou articol științific, Palone și colaboratorii săia raportat două noi dimensiuni care dezvăluie structura internă a UTe2. Echipa UMD a măsurat căldura specifică a unui material, care măsoară câtă energie este necesară pentru a-l încălzi pe grad. Au măsurat căldura specifică la diferite temperaturi inițiale și au observat cum s-a schimbat pe măsură ce eșantionul a devenit supraconductor.
În a doua dimensiune, echipa din Stanforda îndreptat un fascicul laser către bucata UTe2 și a observat că lumina reflectată era ușor distorsionată. Dacă au trimis lumină sărind în sus și în jos, lumina reflectată a sărit în mare parte în sus și în jos, dar și puțin în stânga și în dreapta. Aceasta însemna că ceva din interiorul supraconductorului răsucea lumina și nu o rotea.
Echipa de la Stanford a constatat, de asemenea, căcâmpul magnetic poate determina UTe2 să îndoaie lumina într-un fel sau altul. Dacă ar aplica un câmp magnetic ascendent atunci când proba a devenit supraconductoare, lumina de ieșire ar fi înclinată spre stânga. Dacă au direcționat câmpul magnetic în jos, lumina s-a înclinat spre dreapta. Acest lucru le-a spus cercetătorilor că există ceva special în direcțiile în sus și în jos ale cristalului pentru electronii în perechi în interiorul probei.
Dacă natura supraconductivității în materialtopologic, rezistența în cea mai mare parte a materialului va fi în continuare zero, dar ceva unic se va întâmpla la suprafață: vor apărea particule cunoscute sub numele de moduri Majorana, vor forma un lichid care nu este un supraconductor. Aceste particule rămân, de asemenea, la suprafață, în ciuda defectelor materiale sau a perturbărilor minore ale mediului.
Cercetătorii au sugerat că datorităpentru proprietățile unice ale acestor particule, ele pot deveni o bază bună pentru computerele cuantice. Codificarea unei bucăți de informații cuantice în mai multe majorane situate departe unul de celălalt face ca informațiile să fie practic imune la perturbațiile locale, care până acum au fost una dintre principalele probleme ale computerelor cuantice.
Citeste mai mult
A explicat cum se reflectă universul lângă găurile negre
Otravire în masă și noi versiuni ale morții civilizației: modul în care s-au schimbat cunoștințele noastre despre Maya
Modificările orbitei Pământului au contribuit la apariția vieții complexe pe planetă