Фізики застукали надпровідники за грою в Дженга

Вчені знайшли області, що відповідають за формування надпровідного стану.

Вченим Великобританії США Йорданії та Канади вдалося за їхніми словами домогтися істотного прогресу в розумінні механізму виникнення високотемпературної надпровідності, передає Lenta.ru.

У своїй роботі вчені досліджували електронні конфігурації нормальних і надпровідних станів недодопірованних високотемпературних надпровідників () на основі купратів В результаті експериментів фізикам вдалося локалізувати вогнище виникнення так званих електронних кишень і таким чином знайти області у зразку які відповідають за формування надпровідного стану.

Також дослідники виявили незвичайну геометрію розподілу кишень в простому випадку вона схожа на стопку блоків із настільних ігор Дженга Об'єднання "" у велику поверхню Фермі відповідає переходу зразка в надпровідний стан ( вежі з гри Дженга, а його перехід в нормальний стан - руйнування вежі з Дженга

У дослідженнях вчені поміщали зразки купратів в сильне магнітне поле Магнітна індукція поля здатного придушити надпровідність у ВТСП в зразках досягала значень порядка ста тесла - це приблизно в мільйон разів більше індукції магнітного поля Землі.

Зразки з якими вчені проводили експерименти купрати - доповані спеціальним чином з'єднання оксиду міді. Само доповання застосовується для зміни електропровідних властивостей твердого тіла в даному випадку - оксиду міді який разом з пероксидом барію утворює спеціальну шарувату структуру. Така структура призводить до залежності властивостей утвореного кристалу від взаємної орієнтації шарів () і в деяких випадках дозволяє управляти характеристиками нового з'єднання.

Надпровідність - звернення в нуль електричного опору при досягненні провідником деякого значення температури званої критичною Звичайна () надпровідність пов'язана з особливою будовою кристалічної решітки твердого тіла яке проявляється при низьких температурах близько абсолютного нуля через припинення теплового руху атомів речовини і утворення куперовських квазічастинок - пов'язаних пар електронів.

ВТСП мають відмінні від низькотемпературних надпровідників властивості насамперед квазідвомірність і Багатозонний Ці властивості призводять до появи надпровідності при температурах до -243 градусів Цельсія (або до -135 градусів, як у роботі вчених. Двовимірна обумовлена ​​шаруватою структурою надпровідника а Багатозонний - відмінністю в організації кристалічних решіток шарів і їхньою взаємодією

Вчені сподіваються що матеріали що мають структуру аналогічну досліджуваним проявлять хороші надпровідні властивості Робота фізиків вселяє оптимізм у перспективи вивчення високотемпературної надпровідності в цілому дослідження якої є однією з найважливіших завдань сучасної фізики конденсованого стану речовини.

Своє дослідження автори опублікували в журналі Nature коротко з ним можна ознайомитися на сайті Кембриджського університету.