Predmet výskumu patrí do triedy supravodičov, ktoré sa stávajú supravodivými, keď
Avšak tieto takzvané vysoká teplotasupravodiče stále nie sú úplne pochopené. „Ich mikroskopické excitácie a dynamika sú potrebné na pochopenie supravodivosti, ale aj po 30 rokoch výskumu zostáva veľa otázok stále otvorených,“ hovorí Riccardo Comin, odborný asistent fyziky na MIT.
V roku 2015 vedci objavili nový druhvysokoteplotný supravodič: plech selenidu železa hrubý iba jednej atómovej vrstvy, schopný supravodenia pri teplote -208,15 stupňov Celzia. Naproti tomu masívne vzorky rovnakého materiálu supravodili pri oveľa nižšej teplote (-265,15 stupňov Celzia). Objav podnietil nával vyšetrovaní.
V obyčajnom kove sa elektróny správajú rovnakoako jednotlivci tancujúci v miestnosti. V supravodivom kove sa elektróny pohybujú v pároch, ako páry v tanci. A všetky tieto páry sa pohybujú unisono, akoby boli súčasťou kvantovej choreografie, čo nakoniec viedlo k vytvoreniu akéhosi elektronického supratekutina.
Vedci to už dávno vedia bežneV supravodičoch sa „lepidlo“, ktoré drží elektróny pohromade, vytvára pohybom atómov vo vnútri materiálu. "Ak sa pozriete na pevné miesto na stole, vyzerá to, že nič nerobí," hovorí Comin. Veľa sa však deje v nanomere. Vo vnútri tohto materiálu lietajú elektróny všetkými možnými smermi a atómy rachotia; vibrujú. V bežných supravodičoch elektróny využívajú energiu uloženú v pohybe atómu na vytvorenie párov.
„Lepidlo“ za väzbou elektrónov navysokoteplotné supravodiče, iné. Vedci tvrdia, že je spojená so špecifickou vlastnosťou elektrónov - spinom. "Na rotáciu sa dá pozerať ako na elementárny magnet," hovorí Jonathan Pelliciari, pomocný fyzik z Brookhavenského národného laboratória. Ide o to, že vo vysokoteplotnom supravodiči môžu elektróny odoberať časť energie z týchto spinov. A táto energia je „lepidlom“, ktoré používajú na vytvorenie dvojice.
Doteraz si to väčšina fyzikov myslelanie je možné detegovať alebo merať excitácie spinov v materiáli, ktorý je hrubý iba pre atómovú vrstvu. Fyzici však nielen objavili excitácie spinov, ale okrem iného tiež ukázali, že dynamika spinov v ultratenkej vzorke sa dramaticky líši od dynamiky spinov v masívnej vzorke. Najmä energia kolísania spinov v ultratenkej vzorke bola oveľa vyššia - štyrikrát alebo päťkrát - ako energia spinov v hromadnej vzorke. Na štúdium bol použitý rezonančný nepružný röntgenový rozptyl (RIXS).
"Toto je prvý experimentálny dôkaz excitácie rotácie v atómovo tenkom materiáli," hovorí Pelliciari.
Pozri tiež:
Nové batérie z hliníka a grafénu sa nabíjajú 60-krát rýchlejšie
V Austrálii sa našla obrovská molica. Rozpätie jej krídel je 25 cm
Pozrime sa na dizajn budúceho iPhone 13 Pro