Канадские ученые открыли новые свойства сверхпроводимости
Москва, 17:40, 08 Фев 2016, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.
Сверхпроводимость — это процесс, который всегда был в центре научных исследований. Материалы, обладающие сверхпроводимостью, способны проводить электрический ток без сопротивления.
Теперь канадские ученые нашли новые свойства сверхпроводимости, которые могут проложить путь для левитирующих поездов и сверхбыстрых компьютеров.
Ученые в последние годы признали, что электронные облака, участвующие в сверхпроводимости, способны образовывать структуры и разные симметрии в одном направлении. Автор исследования Дэвид Хоторн говорит, что это свойство несет в себе жизненно важные эффекты сверхпроводимости — оно может, как ухудшить, так и улучшить сверхпроводимость.
В исследовании Хоторна и коллег удалось показать, что электронные облака распадаются на выровненную и направленную композицию под названием nematicity.
Под nematicity, в целом, понимается самопроизвольное выравнивание жидких кристаллов под действием электрического поля.
Nematicity формируют электронные орбитали в серии стержней, таким образом, замыкая направленную композицию из симметричных кристаллов.
Исследователи обнаружили, что электронные nematicity являются универсальным свойством высокотемпературных сверхпроводников, содержащих соединения меди (купраты).
Возникновение nematicity зависит от различной температуры, на основе связанных с ней структурных искажений материала. «Это означает, что есть дополнительные, электронные механизмы для nematicity»,»- считают авторы.
Для подтверждения своих выводов, ученые использовали мягкое рентгеновское излучение, чтобы расследовать дисперсии электронов в конкретных слоях структур купратов. Они, в частности, заглянули в электронные nematicity отдельных купратных плоскостей и кристаллические изменения между этими плоскостями.
Конкретного и окончательного объяснения того, почему возникает электронная nematicity, до сих пор не определено. Тем не менее, авторы считают, что это может помочь проложить путь к конечной цели — открытия сверхпроводников, действующих при комнатной температуре.
«Дальнейшие исследования будут сосредоточены на усовершенствовании электронных nematicity, потенциально через изменение кристаллической структуры», — говорит Хоторн.
Недавно ученые смогли создать самоассемблирующийся 3D сверхпроводник, который смог достичь сверхпроводимости после охлаждения и нагрева нитрида ниобия при температуре 850 градусов. Однако истинной причины необходимости нагревать и охлаждать материалы в целях достижения сверхпроводимости, пока не определено.
