Высокотемпературные сверхпроводники наконец-то обрели полную фазовую диаграмму

13.09.2013 Hi-tech

Наука в очередной раз обратилась к высокотемпературным сверхпроводникам (ВТСП) купратного типа, каковые демонстрируют совершенную проводимость без сопротивления при температурах ниже –140 ?C. В статье, размещённой в издании Proceedings of the National Academy of Science, сотрудники Национальной ускорительной лаборатории Стэнфордского университета SLAC (США) обрисовали нежданно сложный и динамический метод самоорганизации электронов в купратных сверхпроводниках. Изучение разрешило выстроить полную фазовую диаграмму материала для температур и различных составов, каковые считаются совершенными для сверхпроводимости.

Ранние опыты продемонстрировали, что в купратного ВТСП существует несверхпроводящее поведение, так называемая псевдощелевая фаза. В разглядываемой работе было найдено, что

в действительности псевдощелевая фаза превосходно сосуществует со сверхпроводящей в широком промежутке составов и температур. Сперва учёные полагали, что она не зависит от сверхпроводимости, но при более детальном рассмотрении стало известно, что это не так: при понижении температуры сверхпроводящее состояние подавляет псевдощелевую фазу*.

Рис. 1. Учёные SLAC, занятые в изучении (слева направо): Макото Хашимото, Инна Вишик и Чжи-Сюнь Шэнь (фото Brad Plummer / SLAC).Высокотемпературные сверхпроводники наконец-то обрели полную фазовую диаграмму

Каждая информация о конкуренции между псевдощелевой и сверхпроводящей фазами обязана оказать помощь в достижении цели, которая до сих пор казалась недосягаемой, — в создании новых сверхпроводящих материалов, действующий при комнатных температурах и выше. Это по-настоящему революционизировало бы множество новейших технологий — от небольших компьютерных чипов до вечно долгих линий электропередачи.

(В очередной раз, но, хотелось бы напомнить некоторым мечтающим учёным о таком несложном понятии, как предельный ток. Этот параметр (а вовсе не температура) определяет непригодность ВТСП как материала. Ток генерирует магнитное поле, которое начинает неспешно попадать вовнутрь ВТСП, разрушая сверхпроводящее состояние.

Так вот, значение предельного тока для ВТСП так мало, что не то что о ЛЭП грезить не приходится, но и вопрос о создании чипов на их базе остаётся открытым, в случае если это по большому счету кому-нибудь необходимо).

Помимо этого, в первый раз за 25 лет (ровно столько прошло со дня открытия первого купратного ВТСП) учёным удалось выстроить полную фазовую диаграмму купратов. Это фундамент для понимания вещества, сложных природы взаимоотношений и описания фаз между ними. Одно это должно вселить надежду в эксперта, что все ещё сохраняет верность теме ВТСП.

Сложная электронная структура купратных сверхпроводников очень сильно затрудняет познание того, как в действительности эти материалы теряют собственное электрическое сопротивление, не говоря уже о том, как действеннее их модифицировать с целью достижения околокомнатных температур перехода в сверхпроводящее состояние. Сейчас эксперты SLAC занимались созданием способа фотоэлектронной спектроскопии с угловым разрешением (ARPES), что разрешает разглядеть электронные сотрудничества в значительно более детализированном варианте, чем когда-либо.

Эта разработка употреблялась для фазы и изучения свойств в этом изучении.

Работы длятся…

Случайные записи:

Высокотемпературные сверхпроводники и их применение


Похожие статьи, которые вам понравятся: