В мире материаловедения произошло знаменательное событие: исследователи подтвердили существование нового типа сверхпроводимости, о котором научное сообщество грезило десятилетиями.
Читайте: Тайна сверхпроводимости купратов раскрыта – Энергосети без потерь и левитация
Нематическая сверхпроводимость: что это такое и почему важна
Инженеры, занимающиеся поиском максимально эффективных способов передачи энергии, всегда проявляли особый интерес к сверхпроводникам – материалам, способным произвести настоящую революцию сразу в нескольких областях науки и техники.
Согласно заявлению учёных Йельского университета, им удалось получить неопровержимые доказательства существования особого типа сверхпроводимости. В этом состоянии материал способен передавать энергию с нулевым сопротивлением, что означает полное отсутствие потерь при её транспортировке.
Более того, открытие несёт в себе ряд дополнительных преимуществ, выходящих далеко за рамки энергетического сектора. Результаты исследования, опубликованные в научном журнале Nature Physics, демонстрируют, что в кристаллах селенида железа, легированных серой, атомы железа образуют специфическую решётчатую структуру.
При комнатной температуре электрон в атоме железа не проявляет направленное смещение – предпочтительно в горизонтальном или вертикальном направлении. Однако при понижении температуры картина кардинально меняется.
По объяснению исследовательской группы, при более низких температурах электрон может входить в так называемую нематическую фазу, демонстрируя предпочтение определённой конфигурации – выстраивание в заданном направлении.
При определённых условиях частицы могут подвергаться нематическими флуктуациями, при которых электроны попеременно движутся то в одном, то в другом направлении. Именно сверхпроводимость, обусловленная нематическими флуктуациями, была недавно продемонстрирована учёными.
Исследователи предположили, что материалы на основе селенида железа с добавлением серы могут проявлять склонность к генерации сверхпроводимости, связанной с нематическими флуктуациями. Однако для подтверждения этой гипотезы требовались неопровержимые доказательства.
По словам учёных, выбранные материалы идеально подходили для запланированных исследований, благодаря своим уникальным свойствам и отсутствию типичных недостатков. Эксперименты проводились в экстремальных условиях – при температуре, превышающей абсолютный нуль менее чем на один градус Цельсия.
Используя сканирующий электронный микроскоп, исследователи искали признаки сверхпроводимости, особенно той, что возникает в результате нематических флуктуаций. Полученные доказательства указывают на значительный прорыв в этой области, хотя работа над проектом продолжается.
Экстремально низкие температуры несколько ограничили точность измерений, поэтому исследователи планируют дополнительные исследования с различными пропорциями примесей для изучения их влияния на генерируемую сверхпроводимость.
Хочу первым узнавать о ТЕХНОЛОГИЯХ – ПОДПИСАТСЯ на Telegram
Читать свежие обзоры гаджетов на нашем сайте – TehnObzor.RU