Fysiker har bevisat förekomsten av spontana elektriska strömmar i superledare

Supraledning är ström utan elektriskt motstånd. Idag, teoretiska fysiker och experimentalister

arbetar med att upptäcka och förklara de underliggande grundläggande mekanismerna för supraledning. Forskning om dessa materialegenskaper är särskilt viktig för områdena energi och motorteknik.

Av särskilt intresse är det materiella ruthenatetstrontium med den kemiska formeln Sr₂RuO₄. I denna förening åtföljs supraledning av spontana ringströmmar. Till skillnad från strömmar i metalltrådar eller superströmmar i konventionella supraledare uppstår de som en egenskap för marktillståndet. Detta kan jämföras med elektroners rörelse i atomorbitaler, men i en superledare orsakas en sådan process av den kollektiva rörelsen för många elektroner. Eftersom denna speciella typ av supraledning med spontana strömmar också är relevant för kvantberäkning är strontium-rutenat viktigt för framtida tillämpningar av supraledning.

I en artikel publicerad i tidningenNaturfysik, subatomära partiklar - myoner - användes isom sonder för experimentell detektering av dessa subtila elektriska strömmar i supraledande strontiumrutenat med hjälp av de resulterande magnetfälten. När strontiumrutenat utsätts för enaxligt tryck, börjar spontana strömmar uppträda vid en temperatur som är lägre än supraledning. Med andra ord delas övergången i två regioner: först supraledning, sedan spontana strömmar. Denna symmetribrytande tryckdelning har inte tidigare visats i något annat material. I framtiden kommer forskare att behöva revidera tidigare teoretiska modeller för supraledning.

Studieförfattare från Solid State Institute ochmaterial till dem. Leibniz, Dresden, noterar att detta arbete bara blev möjligt tack vare den tekniska utvecklingen av en unik enaxlig sträckningsanordning för experiment med muonspinnrotation.

Läs mer

Uranus har fått status som den konstigaste planeten i solsystemet. Varför?

Fysiker har skapat en analog av ett svart hål och bekräftat Hawkings teori. Vart leder det?

Abort och vetenskap: vad kommer att hända med barnen som kommer att föda

En atombana är en en-elektronvågfunktion erhållen genom att lösa Schrödinger-ekvationen för en given atom; ges av: huvud n, orbital l och magnetiska m - kvanttal.