Výskumníci z Max Planck Institute for Quantum Optics potvrdili hypotézu o vplyve magnetických síl na
Na svoj experiment použili fyzicikvantový simulátor: kvantový počítač, ktorý obnovuje fyzické systémy. Aby to dosiahli, umiestnili ultrachladné atómy do vákua pomocou laserového žiarenia tak, aby napodobňovali elektróny v zjednodušenom modeli.
Spiny atómov boli usporiadané s premennousmer. Vďaka tomu vznikla antiferomagnetická štruktúra, ktorá je charakteristická pre mnohé vysokoteplotné supravodiče. Vedci stabilizovali materiál pomocou magnetickej interakcie a „optimalizovali“ model znížením počtu atómov v systéme. V atómovej štruktúre tak vznikli diery (voľné miesta).
Fyzici použili kvantový plynový mikroskop,pozorovať správanie otvorov v systéme. Ide o zariadenie, ktoré umožňuje vizualizovať kvantové efekty a najmenšie zmeny v atómoch. Štúdia potvrdila, že diery, ktoré sa k sebe priblížili, vytvorili páry na základe magnetickej interakcie.
Mechanizmus komunikačnej väzby v magnetickom usporiadanísystému. Červené a modré guľôčky sú rotácie s opačnou orientáciou, tieňované pruhy spájajúce gule znázorňujú magnetické usporiadanie. Biele gule sú diery. Keď sa diera pohybuje, ako je znázornené na (i) a (ii), naruší magnetický poriadok. Ak je však druhý otvor spojený s prvým, ako v bode (iii), magnetické usporiadanie sa zachová napriek pohybu nosičov náboja. Obrázok: Inštitút kvantovej optiky Maxa Plancka
Vysokoteplotná supravodivosť - nulaelektrický odpor v jednotlivých materiáloch pri relatívne vysokej teplote – bol objavený pred viac ako 40 rokmi. Doteraz však fyzici úplne nerozumejú kvantovým fyzikálnym mechanizmom tohto procesu.
Na prenos náboja v supravodičoch,vznik párov nosičov náboja - elektrónov alebo dier. V tradičných supravodičoch pracujúcich pri nízkych teplotách sú za tento proces zodpovedné vibrácie atómovej mriežky nazývané fonóny, vysvetľujú fyzici, ale vo vysokoteplotných supravodičoch takýto mechanizmus nemôže fungovať. Nová štúdia potvrdzuje jednu z možných hypotéz.
Fyzici plánujú model spresniť, aby mohli sledovať nielen tvorbu párov nosičov náboja, ale aj ich pohyb cez kryštálovú mriežku.
Čítaj viac:
Obrovská slnečná škvrna sa otáča smerom k Zemi. Je viditeľný voľným okom
Pozrite sa, ako letí lietadlo bez lopatiek. Jeho rýchlosť presahuje 900 km/h
"Prskavky" v koróne predchádzajú slnečným erupciám
Na obálke: umelecká ilustrácia otvorov spojených magnetickými vlastnosťami systému. Obrázok: C.Hohmann, Mníchovské centrum pre kvantovú vedu a technológiu