Нематики — еще один шаг к левитации и супекомпьютерам

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.

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Ученые преодолели одно из ключевых препятствий для термоядерной энергетики
Наука
Телескоп «Джеймс Уэбб» показал детали космической Конской Головы
Космос
Ученые выяснили, как парниковые газы влияют на распространение болезней
COVID-19
Найдены доказательства необычной силы магнитного поля Земли в прошлом
Наука
Посмотрите, как быстро робот-гуманоид управляется с домашними задачами
Новости
Ядро атома впервые возбудили лазером: это открывает сверхточные измерения времени
Наука
Чек-лист: как обеспечить информационную безопасность маркетплейса
Мнения
Экспериментальный лазер передал данные с зонда «Психея» на расстоянии 226 млн километров
Космос
Посмотрите на самое близкое фото обломка ракеты в космосе
Космос
Ученые нашли следы древних ритуалов майя на благословение
Наука
В Китае появились батареи со сверхбыстрой зарядкой для электрокаров: запас хода составляет 1000 км
Новости
Найдены скрытые «дорожки для мертвых»: их обнаружили с помощью лидара
Наука
Беспилотные грузовики Evocargo начинают работу во «Внуково» в рамках эксперимента
Новости
«Человеческие нейронные сети потребляют около 20 Вт, а искусственные — сотни ватт»
Технологии
Ученые считают, что недалеко от Земли есть «живая» планета
Новости
Китай готов к автономным летающим такси: когда будут первые полеты
Новости
Посмотрите на сотни черных «пауков», которые заполонили Марс весной
Космос
Где похоронен Платон: ученые наконец-то нашли ответ
Наука
Почему мужчины умирают в России на 10 лет раньше женщин: в Минздраве назвали причину
Новости
Крошечный и тонкий экран отслеживает активность мозга во время операции
Новости