Кейсы

Нематики — еще один шаг к левитации и супекомпьютерам

Далее

Новые открытия международной команды ученых могут привести к пониманию принципа действия сверхпроводимости на атомном уровне. Это ключевой шаг к управлению потенциалом материалов, который способен решить проблему хранения энергии, левитации и сверхбыстрых суперкомпьютеров.

Профессор Дэвид Хоуторн, профессор Мишель Жинграс, докторант Эндрю Эчкар и доктор Чжихао Хао из Университета Ватерлоо экспериментально доказали, что облака электронов в сверхпроводимых материалах могут принимать упорядоченную форму, так называемых, нематиков.

Нематиками называют жидкие кристаллы, выстраивающиеся в ориентационный порядок под воздействием электрического поля. В данном случае, орбиты электронов переходят в нематическое состояние, когда температура падает ниже критической отметки.

«В последние несколько лет стало очевидным, что электроны, задействованные в сверхпроводимости, могут формировать узоры, полосы или шашечки, и способны к различной симметрии — выстраиваются преимущественно вдоль одного направления, — говорит профессор Хоуторн. — Эти узоры и симметрии имеют важное значение для сверхпроводимости — они могут соперничать, сосуществовать и даже превосходить сверхпроводимость».

Результаты исследования являются самым ясным на сегодня свидетельством электронной нематики как универсальной черты меднокислых высокотемпературных сверхпроводников.

Недавний прорыв в высокотемпературной сверхпроводимости открыл сложное противостояние между сверхпроводимостью и флуктуациями плотности заряда. Эти периодические флуктуации в распределении электрического заряда создают области, в которых электроны собираются в облака низкой и высокой плотностей.

«В исследовании мы обнаружили некоторые неожиданные положения электронов — открытие, которое, вероятнее всего, характерно для всех высокотемпературных сверхпроводников и может оказаться ключом к понимаю всей проблемы», — продолжает он.

Сверхпроводимость — способность материала проводить электрическое напряжение с нулевой сопротивляемостью — с трудом поддается предсказанию, не говоря уж об объяснении.

Результаты исследования показывают, что нематический эффект свойственен и меднокислым сверхпроводникам. Понимание отношения нематиков к плотности заряда, сверхпроводимости и кристаллической структуры материала может стать важным шагом в определении происхождения сверхпроводимых и, так называемых, псевдозонных фаз.

Загрузка...