Superlaidumas ilgą laiką! Lazerio šviesa trumpam mirksi ir išlieka ilgalaikis.

Infraraudonieji lazerio impulsai po ilgos stimuliacijos sukelia aukštos temperatūros superlaidumą K3C60. Ši šviesos sukelta būsena sklinda keliomis nanosekundėmis. Kreditas: © Jörg Harms / MPSD.

Superlaidumas – medžiagos gebėjimas perduoti elektrą be nuostolių – yra kvantinis efektas, kuris, nepaisant daugelio metų tyrimų, vis dar apsiriboja itin žema temperatūra. MPSD mokslininkų komandai pavyko sukurti difuzinę būseną pašalinant kietosios molekulės elektrinį atsparumą, atskleidžiant intensyvios lazerio šviesos impulsus. Šis efektas buvo parodytas tik 2016 m. Trumpą laiką, tačiau naujame tyrime straipsnio autoriai parodė, kad jo superlaidininkų gyvenimo trukmė yra beveik 10 000 kartų ilgesnė. Fotofobija žada būti naudojama įmontuotuose elektroniniuose prietaisuose, Budden ir kt. tyrimas paskelbtas gamtos fizikoje.

Superlaidumas yra vienas įdomiausių ir paslaptingiausių šiuolaikinės fizikos reiškinių. Jis apibūdina staigų kai kurių medžiagų elektrinės varžos praradimą atvėsus žemiau kritinės temperatūros. Tačiau tokio aušinimo poreikis ir toliau riboja šių medžiagų technologinį naudojimą.

Pastaraisiais metais atlikus Andrea Cavalleri grupės MPSD tyrimą paaiškėjo, kad intensyvi infraraudonoji šviesa yra perspektyvus įrankis, leidžiantis sukelti superlaidžių savybių įvairiose medžiagose esant aukštesnei temperatūrai, nei būtų įmanoma. Tačiau šios egzotiškos būsenos išliko tik per kelias pikosekundes (trilijonus sekundžių), todėl buvo apriboti eksperimentiniai metodai tiriant itin greitus lęšius.

Šią savaitę pranešta apie maršruto pažangą. „Cavalleri“ grupės tyrėjai dabar gali padidinti tokio šviesos sukelto superlaidumo gyvenimo trukmę daugiau nei keturiomis organinio superlaidumo K. dydžiais.3C60Tai priklauso nuo fullereno („futbolo kamuolio“ molekulės, susidarančios iš 60 anglies atomų). „Mes atradome ilgalaikę būseną, kurioje atsparumas išnyksta penkis kartus aukštesnėje temperatūroje nei superlaidumo. Be jokios šviesos stimuliacijos“, – sakė Matthiasas Buddenas. , pagrindinis doktoranto autorius atliekant tyrimą.

„Pagrindinis šios sėkmės komponentas yra naujo lazerio šviesos šaltinio, galinčio sukurti didelio intensyvumo tarpinius infraraudonųjų spindulių šviesos impulsus, kurių reguliuojamas laikas svyruoja nuo maždaug vieno piko sekundės iki vienos nanosekundės, sukūrimas“, – pridūrė bendraautorius Thomasas Gbertas. Naujasis lazeris pagrįstas didelio galingumo dujų lazerių, turinčių santykinai ilgus antruosius impulsus, sinchronizavimu su itin tiksliu daug trumpesnių kietojo kūno lazerio impulsų impulsu.

Kai tokia ilga ir intensyvi infraraudonųjų spindulių šviesa patenka į medžiagą, ji gali sukelti molekulinę vibraciją, grotelių iškraipymus ir net pakitimus elektroninėse konfigūracijose. Atsižvelgiant į šių procesų sudėtingumą, nenuostabu, kad šviesą didinančių superlaidininkų fizikai paaiškinti buvo pasiūlyta daugybė skirtingų teorijų. Keista, tačiau autoriai savo naujame darbe atrado, kad superlaidumas po foto stimuliacijos išlieka keliasdešimt nanosekundžių. Šie žymiai ilgesni superlaidžios būsenos gyvenimo laikotarpiai leido komandai sistemingai ištirti medžiagos elektrinę varžą. Nors mikroskopinis superlaidumo apibūdinimas, atsirandantis dėl šviesos K3C60 Vis dar trūksta, tačiau šie rezultatai yra naujas dabartinės teorijos etalonas.

„Svarbiausia, – apibendrina Matthiasas Buddenas, – mūsų darbas atveria kelią pagreitintiems nuotraukų sukelto Meissnerio efekto eksperimentams ir įkvepia superlaidžių grandinių taikymo idėją. Integruotame įrenginyje, kuris naudoja pažangiausias technologijas didelės spartos elektroniniai prietaisai & rdquo; Taikomos didelio jautrumo, didelio našumo magnetinio lauko jutikliai. Kvantinis kompiuteris Ir perdavimo sistema be nuostolių Paprastai taikant naują ilgesnių vidutinio nuotolio infraraudonųjų spindulių sužadinimo impulsų derinimo su tiesioginių elektroninių ir magnetinių savybių matavimu metodą, MPSD komanda siekia pagerinti daugelio įdomių sudėtingos medžiagos reiškinių valdymą ir supratimą.

Nuoroda: „Superlaidumo įrodymai, gauti iš difuzinių nuotraukų K3C60Autoriai M. Buddenas, T. Gebertas, M. Buzzi, G. Jotzu, E. Wangas, T. Matsuyama, G. Meieris, Y. Laplasas, D. Pontiroli, M. Ricco, F. Schlawinas, D. Jakschas ir A.Cavalleri 2021 m. Vasario 4 d. Natūrali fizika.
DOI: 10.1038 / s41567-020-01148-1

Šį tyrimą finansavo Europos mokslinių tyrimų tarybos (ERC) „Synergy Grant“ programa „Kvantinių medžiagų kontrolės sienos“ (Q-MAC) ir „Deutsche Forschungsgemeinschaft“ (DFG) per Kompetencijos klasterį „Hamburgo itin greito vaizdavimo centras“. Eksperimentai buvo atlikti jungtinės Laisvųjų elektronų lazerių mokslo centro (CFEL) laboratorijoje Noras, Maxo Plancko draugija ir Hamburgo universitetas. Tyrimas buvo atliktas glaudžiai bendradarbiaujant su Europos mokslininkų sąjunga Oksfordo universitetas (Jungtinė Karalystė), Parmos universitetas (IT) ir „ELETTRA Synchrotron Facility“, Triestas (IT).

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Prognozuojama, kad ateivių rūšių padaugės 36% iki 2050 m

Egipto žąsis (Alopochen aegyptiaca), kilusi iš Afrikos, o dabar įsikūrusi Vidurio ir Vakarų Europoje. Autorius: profesorius Timas Blackburnas, UCL Tikimasi, kad šio amžiaus viduryje...

Dėl hormoninių vaistų neproliferaciniai baltymai gali išplisti koronavirusą ir sustabdyti ID-19 vystymąsi

Hormonų tyrimai gali sukelti AD-19 ginklų paplitimą. Kreditas: „Getty Images“ Naujas „Penny Medical“ tyrimas parodo, kaip anti-androgenai trukdo pagrindiniams receptoriams, reikalingiems virusų invazijai į...

Nuostabus „slapto“ objektyvo projektavimo metodas, kurį naudojo „mikrobiologijos tėvas“, rastas po 300 metų

Tai Van Leeuwenhoek mikroskopas. Autoriai: Utrechto universitetas / Rijksmuseum Boerhaave / TU Delft Mikroskopas, kurį Antoni van Leeuwenhoek naudojo novatoriškiems tyrimams atlikti, turi nuostabų...

Joninės sijos sudaro glaudžiai sujungtas „Qubits“ grandines.

Jonų pluoštai gali suformuoti glaudžiai suporuotas kvantinių bitų (kubitų) grandines, pagrįstas deimantų „azoto neturinčiais„ spalvų centrais “, skirtus naudoti kvantinės skaičiavimo aparatinėje įrangoje. ...

Tyrėjai kuria 3D atspausdintą želę biomedicininėms medžiagoms, minkštai robotikai

Hidrogelio medžiaga gaunama iš skirtingo dydžio dumblių dalelių. Paskola Orlino slėnis, NC valstybinis universitetas Dėl stiprumo ir lankstumo hidrogeliai sujungia du fizinius kiaušinius...

Newsletter

Subscribe to stay updated.