dar nematytos paslaptys

Laboratoriniai eksperimentai „TU Wien“. Autorius: „TU Wien“.

Kiek atkuriami kietojo kūno fizikos matavimai? Nauji matavimai rodo: jokio pykinimo poveikio nėra.

Vienas matavimo rezultatas nėra įrodymas – tai ne kartą įrodė moksle. Tyrimo rezultatais galime pasikliauti tik tada, kai atliekami keli matavimai. ypač skirtingų tyrimų grupių. Šiek tiek kitaip tokiu būdu dažniausiai anksčiau ar vėliau nustatomos klaidos.

Tačiau naujas prof. Andrejaus Pustogowo tyrimas iš TU Vienos kietojo kūno fizikos instituto, bendradarbiaujant su kitomis tarptautinėmis tyrimų grupėmis. rodo, kad kartais tai gali užtrukti gana ilgai Stroncio rutenato, medžiagos, vaidinančios pagrindinį ypatingo superlaidumo vaidmenį, tyrimas. Tačiau, kaip paaiškėja, medžiaga elgiasi panašiai kaip ir kiti aukštos temperatūros superlaidininkai. Tačiau tai yra svarbus žingsnis atliekant tyrimus.

Dvi dalelės su dvigubu sukimu

Superlaidumas yra viena iš didžiųjų kietojo kūno fizikos paslapčių: kai kurios medžiagos visiškai praranda elektrinę varžą esant žemai temperatūrai. Šis poveikis nėra iki galo suprastas, tačiau vadinamosios „Cooper“ poros vaidina pagrindinį vaidmenį superlaidumui.

Piramidės krištolas ritiniuose

Piramidės formos kristalas ritinyje. Kreditas: „TU Wien“.

Normaliuose metaluose elektros srovė susideda iš atskirų elektronų susidūrimo su metalų atomais ir su jais. superlaidininke Elektronai juda poromis. “Tai smarkiai pakeitė situaciją”, – aiškina Andrejus Pustogowas. “Tai buvo panašu į skirtumą tarp minios judrioje parduotuvių gatvėje ir iš pažiūros lengvo poros judėjimo šokių aikštelėje.” Jie nepraranda energijos išsibarstę ir keliauja per medžiagą be jokio kišimosi. Pagrindinis klausimas yra toks: kokios sąlygos lėmė šios Cooper poros sukūrimą?

Andrejus Pustogowas sakė: „Kvantinės fizikos požiūriu, Svarbus yra šių dviejų elektronų sukimasis. Sukimas yra magnetinis elektronų momentas ir gali būti nukreiptas „į viršų“ arba „žemyn“. Tačiau Cooperio porose susiejimas vyksta: „singleto“ būsenoje vieno elektrono sukimasis nukreiptas į viršų, o kito – su elektronu. taškas žemyn Magnetiniai momentai panaikina vienas kitą, o bendras abiejų porų sukimasis visada lygus nuliui.

Tačiau šis įstatymas, kurio laikosi beveik visi superlaidininkai. Panašu, kad jį sunaikino Cooperio pora stroncio rutenate (Sr.2RuO41998 m. Buvo paskelbtas tyrimas, kuriame buvo nustatytos Cooperio poros, kuriose abu elektronų sukimai krypsta ta pačia kryptimi. Visiškai nauja. “„ Šiems Cooperio dvyniams nebebus nulinių sukimų. Tai leis jiems manipuliuoti magnetiniais laukais ir juos naudoti be nuostolių perduodant informaciją, o tai bus įdomu spintronikai ir galimiems kvantiniams kompiuteriams “.

Tai sukėlė nemažą ažiotažą, nes stroncio rutenatas laikomas nepaprastai svarbia superlaidžių tyrimų medžiaga dėl kitos priežasties: jo kristalų struktūra yra tokia pati kaip ir kupratų, rodančių superlaidumą aukštoje temperatūroje. tuo tarpu pastarasis sąmoningai yra dopingas „dopingais“, kad būtų galima atlikti superlaidumą, vyresnysis.2RuO4 Superlaidininkai jau yra gryni.

Naujos šventyklos, nauji rezultatai, nauji

Andrejus Pustogowas sakė: „Mes iš tikrųjų studijavome šią medžiagą dėl visiškai kitų priežasčių. „Bet procese Supratome, kad šie seni matavimai buvo netikslūs. “2019 m. Tarptautinė komanda sugebėjo parodyti, kad tariamai egzotiškas nugaros efektas buvo tik matavimo artefaktas: išmatuota temperatūra. Tai neatitiko tikrosios tiriamų mėginių temperatūros. Iš tikrųjų , tuo metu tirtos imtys visai nebuvo superlaidininkai. Turint tai omenyje Todėl medžiagos superlaidumas buvo dar kartą ištirtas labai tiksliai. Nauji rezultatai aiškiai parodo, kad stroncio rutenatas nėra superlaidus dvynis. Bet savybės atitinka tai, kas jau žinoma iš kupratų.

Tačiau Andrejui Pustogowui tai nebuvo apmaudu: „Tai yra rezultatas, kuris dar labiau supranta aukštų temperatūrų superlaidumą šiose medžiagose. Atradimas, kad stroncio rutinatai elgiasi panašiai kaip kupratai, reiškia du dalykus: kita vertus, Tai rodo, kad mes neturime reikalų su egzotiniais reiškiniais ir, savo ruožtu, reiškia, kad turime naujos medžiagos, kurios atsikratome. Iš kurių galime ištirti žinomus reiškinius. “Ypač grynas stroncio rutenatas šiai medžiagai tinka labiau nei anksčiau žinomos medžiagos. Yra švaresnė bandymų aikštelė nei kuprinė.

Mes taip pat sužinojome apie senesnių, visuotinai priimtų leidinių patikimumą: „Tiesą sakant, galima pagalvoti, kad kietojo kūno fizikos rezultatai vargu ar yra neteisingi.“ „Būdamas medicinos Galite būti patenkinti keliomis žiurkėmis ar tūkstančiais mėginių. Mes ištyrėme milijardus elektronų (maždaug nuo 10 iki 19 galios) viename kristale. Tai padidino mūsų rezultatų patikimumą. Bet tai nereiškia, kad visi rezultatai yra teisingi. Kaip ir visur moksle Ankstesnių rezultatų atkūrimas mūsų srityje yra būtinas – ir rezultatų klastojimas nėra išimtis “.

Nuorodos:

„Įrodymai apie netradicinių superlaidininkų paritetą Sr2RuO4“Autoriai Aaronas Chronisteris, Andrejus Pustogowas, Naoki Kikugawa, Dmitrijus A. Sokolovas, Fabianas Jerzembeckas, Cliffordas W. Hicksas, Andrew P. Mackenzie, Ericas D. Baueris ir Stuartas E. Brownas, 2021 m. Birželio 22 d. Nacionalinės mokslų akademijos darbai.
doi: 10.1073 / pnas.2025313118

„Superlaidžių sekos parametrų ribos vyresniajame.2RuO4 iš branduolio magnetinio rezonanso deguonis-17 “, autorius A. Pustogow, Yongkang Luo, A. Chronister, Y.-S. Su, DA Sokolov, F. Jerzembeck, AP Mackenzie, CW Hicks, N. Kikugawa, S. Raghu, ED. Bauer ir SE Brown, 2019 m. Rugsėjo 23 d., gamta.
doi: 10.1038 / s41586-019-1596-2

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Nuodingos kempinės apsaugo nuodingus paukščius ir varles nuo savo toksinų

Auksinė nuodų varlė, Phyllobates terribilis. Kreditas: Chris Wellner, Smithsonian nacionalinis zoologijos sodas Kalifornijos universiteto, San Francisko (UCSF), Stanfordo universiteto ir Kalifornijos mokslų akademijos (CAS)...

Didelė pažanga švarios energijos kuro elementų reakcijų srityje

Žinant geležies atomų tankį ir vietos dinamiką, pasiekiamas efektyvumo lygis kuro elementų oksidacijos reakcijoje, kuri niekada nebuvo realizuota. Kreditas: Teksaso universitetas Austine /...

Astronomai atranda mažytę uolėtą planetą – tik pusę Veneros masės

Šis grafinis simbolis rodo L 98-59b, vieną iš L 98-59 35 šviesmečių sistemos planetų. Sistemoje yra keturios patvirtintos uolienų planetos, kurios gali atsirasti...

Du antihipertenziniai vaistai apsaugo nuo tos pačios širdies ligos, bet skirtingo šalutinio poveikio

Analizuojant beveik 3 milijonus pacientų, vartojusių pirmuosius kraujospūdį mažinančius vaistus, angiotenzino receptorių blokatoriai (ARB) buvo tokie pat geri kaip ir angiotenziną konvertuojančių fermentų (AKF)...

Ličio jonų akumuliatorių „įkūrėjas“ padeda savo atradimu išspręsti 40 metų senumo problemą

Ličio jonų akumuliatorių su SNS neutronais įkūrėjas patvirtino, kad katodo medžiaga (mėlyna) be ličio niobio oksido (šviesiai žalia) žymiai sumažino pirmojo ciklo energijos nuostolius...

Newsletter

Subscribe to stay updated.