Fyzici dokázali existenciu spontánnych elektrických prúdov v supravodičoch

Supravodivosť je prúd bez elektrického odporu. Dnes teoretickí fyzici a experimentátori

pracujú na objavení a vysvetlení základných mechanizmov supravodivosti. Výskum týchto vlastností materiálu je dôležitý najmä pre oblasti energetiky a motorovej techniky.

Obzvlášť zaujímavý je materiálny ruthenátstroncium s chemickým vzorcom Sr₂RuO₄. V tejto zlúčenine je supravodivosť sprevádzaná spontánnymi kruhovými prúdmi. Na rozdiel od prúdov v kovových drôtoch alebo superprúdov v konvenčných supravodičoch vznikajú ako vlastnosť základného stavu. Je to porovnateľné s pohybom elektrónov v atómových orbitáloch, ale v supravodiči je takýto proces spôsobený kolektívnym pohybom mnohých elektrónov. Pretože tento špeciálny typ supravodivosti so spontánnymi prúdmi je relevantný aj pre kvantové výpočty, rutenát stroncia je dôležitý pre budúce aplikácie supravodivosti.

V článku uverejnenom v časopiseFyzika prírody, boli použité subatomárne častice - miónyako sondy na experimentálnu detekciu týchto jemných elektrických prúdov v supravodivom rutenáte strontnatom pomocou výsledných magnetických polí. Keď je rutenát strontnatý vystavený jednoosovému tlaku, spontánne prúdy sa začnú objavovať pri teplote nižšej ako je supravodivosť. Inými slovami, prechod sa rozdelí na dve oblasti: najprv supravodivosť, potom spontánne prúdy. Toto symetriu narúšajúce tlakové štiepenie nebolo doteraz preukázané v žiadnom inom materiáli. V budúcnosti budú musieť vedci revidovať predchádzajúce teoretické modely supravodivosti.

Autori štúdie z Solid State Institute amateriály k nim. Leibniz, Drážďany, poznamenáva, že táto práca bola možná len vďaka technickému vývoju jedinečného jednoosého napínacieho zariadenia na experimenty s rotáciou miónového otáčania.

Čítaj viac

Urán získal status najpodivnejšej planéty v slnečnej sústave. Prečo?

Fyzici vytvorili analóg čiernej diery a potvrdili Hawkingovu teóriu. Kadiaľ vedie?

Potraty a veda: čo sa stane s deťmi, ktoré budú rodiť

Atómový orbitál je funkcia s jednou elektrónovou vlnou získaná riešením Schrödingerovej rovnice pre daný atóm; je daná: principálom n, orbitálnym l a magnetickým m - kvantovými číslami.