Сопротивление делает волны

В двух дополнительных исследованиях физики теперь установили ту сверхпроводимость в крахе cuprates в максимуме минус 135 градусов Цельсия из-за формирования волн плотности обвинения. Эти периодические колебания распределения электрических обвинений разрушают сверхпроводимость. Следовательно, чтобы найти сверхпроводники, которые опускаются до нуля сопротивление при реалистических температурах, материаловеды должны искать вещества, которые не подвергаются волнам плотности обвинения.Почти два процента электроэнергии, произведенной электростанциями, потеряны в сетке.

В одной только Германии это эквивалентно власти, обеспеченной угольной электростанцией среднего размера. Эти потери могут увеличиться в будущем, когда власть из крупных прибрежных ветровых электростанций транспортируется на не имеющий выхода к морю юг. Сверхпроводники могли обеспечить средство, если бы они смогли обеспечить власть потребителям без потери или утечки, даже в летних температурах. Чтобы систематически искать такие материалы, однако, физики должны сначала получить точную картину того, почему сегодняшние лучшие сверхпроводники теряют сопротивление во-первых, и как температура, при которой это происходит, может быть повышена – загадка, исследователи продолжали работать в течение приблизительно 30 лет.

Постепенно, картина начинает появляться. Два исследования международной команды, вовлекающей Институт Макса Планка твердотельного Исследования, а также университеты Принстона и Британской Колумбии и Гельмгольца-Центрума Берлин, теперь внесли еще несколько частей в загадку.«Мы нашли волны плотности обвинения в cuprates выше температур, при которых они становятся суперпроводящими», говорит Бернхард Каймер. «Как сверхпроводимость, они вызваны сильными взаимодействиями между электронами». Директор в Институте Макса Планка твердотельного Исследования в Штутгарте был вовлечен непосредственно в одном из двух исследований, и в праве совещательного голоса в другом.

Конкурс для государств, решенных малой толикойФизики знали в течение многих лет, что сверхпроводимость может только возникнуть во-первых, если есть сильное взаимодействие между электронами. Факт, силы – который текущее исследование принимает, чтобы быть магнитными силами – связывают электроны, чтобы сформировать пары Купера, и они свистят через кристаллическую неконтролируемую решетку.

Исследователи также знали в течение многих лет, что сильное взаимодействие может вызвать другие электронные явления, такие как магнетизм или даже волны плотности обвинения, которые абсолютно несовместимы со сверхпроводимостью.«Эти различные государства конкурируют друг с другом в материалах», объясняет Кеймер. «И то, которое выигрывает, часто решается простой малой толикой». Это означает что, суперпроводящий ли материал или не зависит в очень высокой степени от ее элементарного состава и ее структуры, в то время как шанс также присоединяется. Однако, текущие исследования дают ученым больше чувства для того, когда и при каких обстоятельствах сверхпроводимость происходит. «Мы становимся ближе к цели предсказания этого государства и развития материалов, которые будут сверхпроводниками даже при высоких температурах», говорит физик.

Международная команда теперь способствует лучшему пониманию сверхпроводимости с экспериментами на двух материалах, которые содержат характерные компоненты медной окиси и висмута, и которые называют Bi2201 и Bi2212 в соответствии с различными пропорциями элементов, которые они содержат. Ученые изучили единственный образец каждый материальные использующие различные методы.

Вместе с рабочей группой от Гельмгольца-Центрума Берлин штутгартские исследователи Макса Планка показали оба материала с резонирующим рассеиванием рентгена, используя BESSY, синхротрон Гельмгольца. Эти эксперименты показали детали распределения обвинения на внутренней части материалов. Один из участвующих ученых тогда поехал в Принстонский университет, несущий герметично запечатанный материал в случае. Там, партнеры проекта просмотрели образец с растровым туннельным микроскопом, который делает запись распределения обвинения в поверхности.

Физики в Университете Британской Колумбии также исследовали образец Bi2201, используя решенную углом фотоэмиссионную спектроскопию, которая показывает более подробную информацию электронной структуры в поверхности материала.Волны плотности обвинения происходят во всех cuprate сверхпроводникахИспользуя дополнительные экспертизы, ученые продемонстрировали для обоих образцов, что волны обвинения происходят в различном висмуте cuprates, и что они происходят всюду по материалу и не только в поверхности. «Так как мы уже обнаружили волны плотности обвинения в другом cuprate сверхпроводнике, мы можем предположить, что они происходят во всех cuprate сверхпроводниках и разрушают сверхпроводимость», подтверждает Бернхард Каймер.Одно из двух исследований принудило ученых заканчивать другую часть загадки высокотемпературной сверхпроводимости, позволив им объяснить аномалии в структуре группы этих материалов.

Структура группы – своего рода генеральный план электронного поведения материала и может быть прочитана, чтобы определить, является ли материал металлическим проводником, изолятором или полупроводником. Это размышляет, связаны ли электроны единогласно, могут ли они двинуться свободно через материал или нужно ли им энергетическое повышение, чтобы преобладать над шириной запрещенной зоны, чтобы двинуться свободно.Цель: точный контроль сильных электронных сил

Структура группы сверхпроводников содержит псевдопромежутки, так называемые, потому что, в отличие от промежутков в изоляторах, эти промежутки неполные и даже не существуют для электронов на определенных скоростях. Для многих электронов, однако, псевдопромежуток означает, что заряженная частица больше не может перемещаться беспрепятственный через материал. «Мы теперь обнаружили, что причина псевдопромежутка находится в волнах плотности обвинения», объясняет Бернхард Каймер. Это легко понять, потому что, когда электроны берут фиксированный заказ, они теряют свою подвижность. «Так в конечном счете псевдопромежутки могут также быть прослежены до сильных взаимодействий между электронами», добавляет Кеймер.

В будущем, тогда, усилия сосредоточатся на точном контроле сильных взаимодействий между электронами. Только это позволит физикам и материаловедам направить силы таким способом, которым они цементируют пары Купера даже при температуре окружающей среды и не производят волны плотности обвинения. «Если мы можем управлять этим, мы сделаем существенный вклад в источник питания будущего», говорит Бернхард Каймер.


6 комментариев к “Сопротивление делает волны”

  1. вот так вот надрюченная барином голота челядинская бегает у забора Европы в то время как сзади азиат расселяется в избах :)))

  2. над Беларусью проводят эксперименты россиянской псевдовакциной….=Как договорились наши премьер-министры, а затем и министры здравоохранения, Белоруссия будет первой страной, которая получит нашу антивирусную вакцину против ковид-19 и она уже начала участвовать в последней стадии ее испытаний. Думаю, это позволит нам не только наладить производство, но и обеспечить нужный для наших граждан, для их безопасности уровень вакцинации и борьбы с этой болезнью= заявил Бункерный на встречи в Сочи. Белорусы должны догадываться что входит в часть кредита от брата-отравителя

  3. Whitesinger

    главное что погост с дефектами в срочном порядке на пятилетку сдан и принят лично старшым в эксплуатацию под ключ! Всем рогатым шампанского, политический сегмент на данном участке неудобного вопроса оккупации решен можно местным крымчанам терь на все бомжацкие проблемы чем-то возражать! :))

  4. Проснись и пой и больше не фантазируй. Даже самый последний бомж в Штатах не продас свою свободу за такие деньги…Тебе это не понять. Менталитет не тот.

  5. тут требуется уточнение: если не из раисы….

  6. только на базаре, здором вроде величают ещёв целом салом горячую сковородку натер и вперед – жарь, но это ходьба по лезвию

Комментарии закрыты.