Физики нашли новое сверхпроводящее состояние: модуляцию плотности куперовских пар
Ученым пришлось значительно доработать установку сканирующей туннельной микроскопии, чтобы обеспечить чистоту поверхности образцов. Когда они сумели это сделать, смогли и найти искомое состояние.
Сверхпроводимость — физическое состояние, при котором металл способен проводить электричество без сопротивления, а значит и без потерь. В своем наиболее известном применении, в аппаратах МРТ, она дает врачам заглянуть внутрь нашего тела. На сегодняшний день материалы могут достигать сверхпроводимости только при очень низких температурах.
Ученые давно стараются создать или найти материалы, способные обеспечить сверхпроводимость при комнатной температуре. Это могло бы изменить медицину, энергетику и квантовые вычисления.
Команда физиков обнаружила новое сверхпроводящее состояние — модуляцию плотности куперовских пар. Статья об этой работе опубликована в журнале Nature.
В металлах электроны сталкиваются с ионами, пока движутся через материал. Каждое столкновение приводит к потере энергии, увеличивая электрическое сопротивление. В сверхпроводниках электроны притягиваются друг к другу и могут связываться, образуя куперовские пары. Пока электроны остаются в определенном относительно небольшом диапазоне энергетических уровней, известном как энергетическая щель, они остаются спаренными и не теряют энергию при столкновениях. В энергетической щели «живет» сверхпроводимость.
Обычно энергетическая щель сверхпроводника одинакова во всех точках материала. В 1960-х ученые предположили, что энергетическая щель в некоторых сверхпроводящих материалах может модулироваться в пространстве, то есть обладать разным размером. Позже ученые дополнили эту теорию предложением состояния волны плотности пар (PDW). Эта часть теории предполагает сверхпроводящее состояние, в котором энергетическая щель колеблется между большим и меньшим значением.
Исследователи работали с тонкими пластинками сверхпроводника на основе теллура и селена с содержанием железа — FeTe0,55Se0,45. Физики обнаружили модуляцию сверхпроводящей щели с наименьшей возможной длиной волны, соответствующей расстоянию между атомами в кристалле. Они назвали это состояние модуляцией плотности куперовских пар (PDM, Cooper-pair density modulation).
«Мы пронаблюдали 40-процентную модуляцию щели. Это — наиболее четкое экспериментальное доказательство того, что модуляция щели может существовать даже на атомном масштабе», — говорит Линьюань Конг (Lingyuan Kong), ведущий автор статьи.
Открытие смогли сделать благодаря первой успешной реализации экспериментов по сканирующей туннельной микроскопии железосодержащего сверхпроводника на устройстве для изучения тонких пластинок. Подобные эксперименты в течение почти двух десятилетий страдали из-за сильного загрязнения поверхности, но команда исследования смогла разработать новый подход, который позволил получить достаточно чистую поверхность для микроскопических исследований.
Авторы также разработали теоретическую модель объяснения возможного происхождения наблюдаемой модуляции щели. Их модель предполагает, что эта модуляция состояния PDM возникает из-за нарушения как подрешеточной симметрии, так и уникальной вращательной симметрии, характерной для тонких пластинок.
Telegram 
Дзен 
VK Качественное дошкольное образование закладывает прочный фундамент успехов на долгие годы вперёд — вплоть до выпускного класса. Двадцатилетнее исследование показало, что дети, которые в возрасте четырех лет перед поступлением в школу посещали бесплатные государственные подготовительные классы, учатся существенно лучше сверстников, посещавших обычные детские сады с упором на простой присмотр или оставшихся на домашнем воспитании.
Ученые из МФТИ и Объединенного института ядерных исследований завершили комплексный анализ поведения констант связи Стандартной модели на высоких энергиях. Используя ренормализационную группу, авторы оценили вероятность того, что наш вакуум — физическое состояние, в котором существует все вещество во Вселенной,— рано или поздно «провалится» в более глубокое энергетическое состояние.
Международная исследовательская группа с участием профессора Центра инженерных систем и наук Сколтеха Александра Корсунского впервые в мире провела прямое измерение механических напряжений в зоне контакта между алмазным индентором и сложным наноструктурированным покрытием с разрешением менее 80 нанометров. Используя синхротронную рентгеновскую нанодифракцию на синхротроне ESRF в Гренобле, ученые показали, что многослойное покрытие из керамического ZrN с прослойками аморфного сплава ZrCu на 30% эффективнее рассеивает упругую энергию по сравнению с монолитным аналогом, предотвращая распространение трещин. Результаты дают инженерам прямые количественные критерии для проектирования защитных покрытий нового поколения.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Эксперимент физиков из ЦЕРН позволил рассмотреть поведение глюонов внутри атомных ядер с беспрецедентной точностью. При сверхвысоких плотностях эти элементарные частицы переставали размножаться и начинали объединяться. Это помогло найти подтверждение теории «глюонного насыщения», а не принятого «ядерного затенения» для определенного диапазона сверхвысоких энергий.
Со стороны профессия летчика-испытателя часто выглядит как череда опасных полетов, требующих бесстрашия и способности мгновенно импровизировать. В действительности ее основу составляют методика, дисциплина, технические знания и умение честно рассказать о каждой особенности машины. Его задача — не просто поднять самолет в воздух, но и понять, насколько точно он выполняет команды, предсказуемо ли ведет себя на сложных режимах и какие изменения необходимо внести в конструкцию или систему управления.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии