Фізики довели існування спонтанних електричних струмів в надпровідниках

Надпровідність – це струм без електричного опору. Сьогодні фізики-теоретики та експериментатори

працюють над відкриттям та поясненням основних фундаментальних механізмів надпровідності. Дослідження цього властивостей матеріалів особливо важливе для областей енергетики та моторної техніки.

Особливий інтерес представляє матеріал рутенатстронцію з хімічною формулою Sr₂RuO₄. У цьому з'єднанні надпровідність супроводжується спонтанними кільцевими струмами. На відміну від струмів в металевих дротах або надструмів в звичайних надпровідниках, вони виникають як властивість основного стану. Це можна порівняти з рухом електронів по атомним орбиталям, але в надпровіднику такий процес викликаний колективним рухом багатьох електронів. Оскільки такий особливий тип надпровідності зі спонтанними струмами актуальний і для квантових обчислень, рутенат стронцію має важливе значення для майбутніх додатків надпровідності.

У статті, опублікованій у журналіNature Physics, субатомні частинки - мюони - використовувалися вяк зонди для експериментального виявлення цих тонких електричних струмів у надпровідному рутенаті стронцію з використанням результуючих магнітних полів. Коли рутенат стронцію піддається одновісному тиску, мимовільні струми починають виявлятися при нижчій температурі, ніж надпровідність. Іншими словами, перехід розпадається на дві області: спочатку надпровідність, потім спонтанні струми. Таке розщеплення з тиском, що порушує симетрію, раніше не демонструвалося в жодному іншому матеріалі. У майбутньому вченим доведеться переглянути попередні теоретичні моделі про надпровідність.

Автори дослідження з Інституту твердого тіла іматеріалів ім. Лейбніца, Дрезден, відзначають, що ця робота стала можливою тільки завдяки технічному розвитку унікального пристрою одноосного розтягу для експериментів по обертанню спина мюона.

Читати далі

Уран отримав статус самої дивної планети в Сонячній системі. Чому?

Фізики створили аналог чорної діри і підтвердили теорію Хокінга. До чого це призведе?

Аборти і наука: що буде з дітьми, яких народять

Атомна орбіталь - одноелектронні хвильова функція, отримана рішенням рівняння Шредінгера для даного атома; задається: головним n, орбітальним l, і магнітним m - квантовими числами.