Fizikçiler, bir atomik katman kalınlığına sahip bir süper iletkenin benzersiz özelliklerini keşfettiler.

Araştırmanın konusu, süperiletken hale gelen süperiletkenler sınıfına aittir.

Geleneksel muadillerinden çok daha yüksek sıcaklıklara sahiptir ve bu da pratik kullanımlarını kolaylaştırır. Geleneksel süper iletkenler yalnızca -263,15 santigrat derece civarındaki sıcaklıklarda çalışır.

Ancak, bu sözde yüksek sıcaklıksüperiletkenler hala tam olarak anlaşılmamıştır. MIT'de fizik profesörü yardımcısı Riccardo Comin, "Onların mikroskobik heyecan ve dinamikleri süperiletkenliği anlamak için gereklidir, ancak 30 yıllık araştırmalardan sonra birçok soru hala açık kalıyor" diyor.

2015 yılında bilim adamları yeni bir tür keşfettiyüksek sıcaklık süperiletken: -208,15 santigrat derece sıcaklıkta süper iletkenlik yapabilen, yalnızca bir atomik katman kalınlığında bir demir selenid tabakası. Bunun aksine, aynı malzemenin büyük örnekleri çok daha düşük bir sıcaklıkta (-265,15 santigrat derece) süper iletken olur. Keşif, araştırmaların telaşına yol açtı.

Sıradan bir metalde elektronlar aynı şekilde davranırBir odada dans eden bireyler gibi. Süper iletken bir metalde, elektronlar bir danstaki çiftler gibi çiftler halinde hareket ederler. Ve tüm bu çiftler, sanki kuantum koreografinin bir parçasıymış gibi uyum içinde hareket ediyorlar, bu da sonuçta bir tür elektronik süperakışkanın yaratılmasına yol açtı.

Bilim adamları uzun zamandır sıradan bir şekildeSüperiletkenlerde elektronları bir arada tutan "tutkal", malzeme içindeki atomların hareketi ile oluşur. Comin, "Masada sağlam bir oturuma bakarsanız, hiçbir şey yapmıyormuş gibi görünür," dedi. Ancak nano ölçekte çok şey oluyor. Bu malzemenin içinde, elektronlar mümkün olan her yöne uçar ve atomlar çıngırak çalar; titreşirler. Geleneksel süper iletkenlerde elektronlar, bir atomun hareketinde depolanan enerjiyi çiftler oluşturmak için kullanır.

Elektronların bağlanmasının arkasındaki "yapıştırıcı"yüksek sıcaklık süperiletkenleri, diğerleri. Bilim adamları, elektronların belirli bir özelliği olan spin ile ilişkili olduğunu öne sürdüler. Brookhaven Ulusal Laboratuvarı'nda fizikçi asistanı Jonathan Pelliciari, "Rotasyon temel bir mıknatıs olarak görülebilir" diyor. Buradaki fikir, yüksek sıcaklıklı bir süper iletkende elektronların bu dönüşlerden enerjinin bir kısmını alabilmesidir. Ve bu enerji, bir çift oluşturmak için kullandıkları "yapıştırıcıdır".

Şimdiye kadar çoğu fizikçi şöyle düşündüYalnızca atomik bir tabaka kalınlığındaki bir malzemede spin uyarımlarını tespit etmek veya ölçmek imkansızdır. Ancak fizikçiler yalnızca spin uyarımlarını keşfetmekle kalmadı, diğer şeylerin yanı sıra, ultra ince bir örnekteki spin dinamiklerinin büyük bir örnekteki spin dinamiklerinden büyük ölçüde farklı olduğunu da gösterdiler. Özellikle, ultra ince numunedeki dalgalı dönüşlerin enerjisi, toplu numunedeki dönüşlerin enerjisinden çok daha yüksekti - dört veya beş kat -. Çalışma için bir rezonant elastik olmayan X-ışını saçılımı (RIXS) cihazı kullanıldı.

Pelliciari, "Bu, atomik olarak ince bir malzemedeki spin uyarımlarının ilk deneysel kanıtıdır" diyor.

Ayrıca bakınız:

Alüminyum ve grafenden yapılmış yeni piller 60 kat daha hızlı şarj oluyor

Avustralya'da büyük bir güve bulundu. Kanat açıklığı 25 cm

Gelecekteki iPhone 13 Pro'nun tasarımına bakın