Считалось, что это нереально: физики нашли новые свойства сверхпроводников

Учёные сделали важное открытие, связанное со сверхпроводимостью при значительно более высокой температуре, чем считалось возможным.

Физики обнаружили, что электроны объединяются в пары, как в сверхпроводящих материалах, но в неожиданном материале и при температуре, гораздо превышающей ту, при которой обычно возникает сверхпроводимость.

Сверхпроводимость — это явление, при котором электроны движутся через материал без сопротивления и, соответственно, без потери энергии. Это свойство встречается у разных материалов, но обычно только при экстремально низких температурах, близких к абсолютному нулю (-273,15 °C), и при очень высоком давлении.

В ходе исследования физики изучали кристалл на основе меди, известный как оксид неодима, церия и меди. Этот материал проявляет сверхпроводимость при низких температурах, но становится более устойчивым к ней по мере их повышения.

Для возникновения сверхпроводимости электроны должны образовать так называемые куперовские пары, путём запутывания их квантовой идентичности. Обычные сверхпроводники, работающие при температурах ниже –248 °C, используют колебания в материале для этого запутывания. Купраты, такие как оксид неодима, церия и меди, проявляют сверхпроводимость при температурах до –143 °C, но механизм спаривания электронов в этих материалах остаётся до конца неясным.

Исследуемый оксид неодима, церия и меди ведёт себя как обычный сверхпроводник, не проявляя сверхпроводимости при температурах выше -248 °C. Когда электроны в этом материале начинают запутываться, они становятся менее устойчивыми к выбросу из материала при повышении температуры, что замедляет потерю энергии. Этот процесс известен как разрыв спаривания.

Физики наблюдали, как их материал сохраняет больше энергии при температуре до –133 °C, что значительно выше температуры перехода в сверхпроводящее состояние в –248 °C. Это свидетельствует о том, что электроны формируют куперовские пары даже при довольно высоких температурах.

Хотя точная причина образования этих пар пока не установлена, и сам материал может не привести к созданию сверхпроводников, работающих при комнатной температуре и обычном давлении, это открытие — важный шаг в этом направлении.

Сверхпроводимость при комнатной температуре — это давняя мечта физиков, которая могла бы обеспечить 100-процентную энергоэффективность и позволить создавать новые технологии и материалы. Наблюдение особенностей сверхпроводимости при высоких температурах даёт надежду на создание более эффективных сверхпроводников в будущем.

Хотя электроны в этом материале ещё не достигли состояния потока без сопротивления, их объединение в пары является критически важным этапом на пути к этому. По мнению учёных, если удастся найти новый метод синхронизации электронных пар, это поможет создать сверхпроводники, работающие при более высоких температурах.

Читать далее:

Оказалось, Вселенная просто не должна существовать: физики сделали новое открытие

Квантовый мир оказался еще более странным: как новое явление меняет физику

Самая мощная вспышка на Солнце попала на видео: когда ждать магнитных бурь

Обложка: Kandinsky by Sber AI

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Физики придумали, как раскрыть тайну темной материи
Космос
Ученые рассказали, как экстремальный холод влияет на сон
Наука
Марсианский метеорит раскрыл тайны воды на Красной планете
Космос
Хакеры удаленно взломали компьютер, используя соседний Wi-Fi
Новости
«Уэбб» заснял три огромные «невозможные» галактики
Космос
Телескоп запечатлел столкновение галактик на скорости 3,2 млн км/ч
Космос
Укус вместо укола: создана вакцина от малярии, распространяемая комарами
Наука
Физики определили форму отдельного фотона
Наука
Создатели ChatGPT планируют выпустить собственный браузер
Новости
Плотность промышленных роботов в мире удвоилась за семь лет
Новости
В Гибралтаре нашли «фабрику», на которой неандертальцы варили клей
Наука
Nvidia раскрыла, какие товары компании будут в дефиците и когда
Новости
Посмотрите на первое в истории фото звезды из другой галактики
Космос
Чрезвычайно молодую планету нашли у звезды с «кривым» диском
Космос
Предложен способ навигации дронов без GPS: по «отпечаткам рельефа»
Новости
Ученые раскрыли тайну гигантских черных дыр ранней Вселенной
Космос
Microsoft и Atom Computing выпустят коммерческий квантовый компьютер в 2025 году
Новости
Создан робот-голубь, который летает как настоящая птица
Наука
На страницах тысячелетнего Голубого Корана нашли скрытый текст
Наука
Уязвимость ИИ: типы атак LLM-injection и способы защиты от них
Технологии