Max Planck Kuantum Optiği Enstitüsü'nden araştırmacılar, manyetik kuvvetlerin üzerindeki etkisinin hipotezini doğruladılar.
Fizikçiler deneyleri içinkuantum simülatörü: fiziksel sistemleri yeniden yaratan bir kuantum bilgisayar. Bunu yapmak için, ultra soğuk atomları, basitleştirilmiş bir modelde elektronları taklit edecek şekilde lazer radyasyonu kullanarak bir vakumda konumlandırdılar.
Atomların spinleri bir değişkenle düzenlenmiştir.yön. Bu sayede birçok yüksek sıcaklık süper iletkeninin özelliği olan antiferromanyetik bir yapı oluşturuldu. Bilim adamları malzemeyi manyetik etkileşim kullanarak stabilize ettiler ve sistemdeki atom sayısını azaltarak modeli "optimize ettiler". Böylece atomik yapıda delikler (boşluklar) oluşmuştur.
Fizikçiler bir kuantum gaz mikroskobu kullandılar,sistemdeki deliklerin davranışını gözlemlemek için. Bu, kuantum etkilerini ve atomlardaki en küçük değişiklikleri görselleştirmenizi sağlayan bir cihazdır. Çalışma, birbirine yaklaşan deliklerin manyetik etkileşime dayalı çiftler oluşturduğunu doğruladı.
Manyetik olarak sıralanmış iletişim bağlanma mekanizmasısistem. Kırmızı ve mavi küreler ters yöndeki dönüşlerdir; küreleri birbirine bağlayan gölgeli çizgiler manyetik düzeni gösterir. Beyaz küreler deliklerdir. Delik (i) ve (ii) de gösterildiği gibi hareket ettiğinde manyetik düzeni bozar. Ancak ikinci delik birinciye (iii)'deki gibi bağlanırsa, yük taşıyıcıların hareketine rağmen manyetik düzen korunur. Resim: Max Planck Kuantum Optik Enstitüsü
Yüksek sıcaklık süper iletkenliği - sıfırNispeten yüksek bir sıcaklıkta bireysel malzemelerde elektrik direnci - 40 yıldan daha uzun bir süre önce keşfedildi. Ancak şimdiye kadar fizikçiler bu sürecin kuantum fiziksel mekanizmalarını tam olarak anlamadılar.
Süper iletkenlerde yük transferi için,yük taşıyıcı çiftlerinin oluşumu - elektronlar veya delikler. Fizikçiler, düşük sıcaklıklarda çalışan geleneksel süper iletkenlerde, fonon adı verilen atomik kafes titreşimlerinin bu süreçten sorumlu olduğunu, ancak yüksek sıcaklık süper iletkenlerinde böyle bir mekanizmanın çalışamayacağını açıklıyor. Yeni çalışma, olası hipotezlerden birini doğrulamaktadır.
Fizikçiler, yalnızca yük taşıyıcı çiftlerinin oluşumunu değil, aynı zamanda kristal kafes boyunca hareketlerini de gözlemlemek için modeli iyileştirmeyi planlıyorlar.
Daha fazla oku:
Dev bir güneş lekesi Dünya'ya doğru dönüyor. Çıplak gözle görülebilir
Kanatsız bir uçağın nasıl uçtuğunu görün. Hızı 900 km/saati aşıyor
Koronadaki "maytaplar" güneş patlamalarından önce gelir
Kapakta: sistemin manyetik özellikleriyle birbirine bağlanan deliklerin sanatsal bir gösterimi. Resim: C.Hohmann, Münih Kuantum Bilimi ve Teknolojisi Merkezi