В Университете динамики и структуры материи (Гамбург, Германия) исследователи смогли взять сверхпроводники без применения замечательных крио камер . Это открывает новые возможности для многих областей – от развития медицинской диагностики до физики высоких энергий.

К настоящему времени были открыты различные сверхпроводники — неповторимые материалы, у которых электрическое сопротивление может стать строго нулевым ниже определённого значения температуры. Это происходит по причине того, что при глубоком охлаждении проводника носители заряда в нём начинают двигаться согласованно и без столкновений с узлами кристаллической решётки. Они образуют куперовские пары, в которых электроны связаны между собой фононами – квантами колебательного перемещения атомов.

За счёт них поток носителей заряда синхронизируется с медленными тепловыми колебаниями атомов, каковые больше ему не мешают. Дополнительно исчезает волновое сопротивление, потому, что в сверхпроводнике происходит полное вытеснение магнитного поля.

Смотрите кроме этого: Открыт новый тип сверхпроводимости

В Университете динамики и структуры материи (Гамбург, Германия) исследователи смогли взять сверхпроводники без применения замечательных крио камер . Это открывает новые возможности для многих областей – от развития медицинской диагностики до физики высоких энергий. К настоящему времени были открыты различные сверхпроводники — неповторимые материалы, у которых электрическое сопротивление может стать строго нулевым ниже определённого значения температуры.

С практической точки зрения главная неприятность содержится в том, что большая часть известных сверхпроводников становятся таковыми при температуре чуть выше полного нуля. Столь низкую температуру сложно поддерживать длительно и в громадном количестве, исходя из этого для промышленного применения приходится создавать огромные криогенные установки.

Сверхпроводящие магниты на детекторе БАК в опыте ATLAS (фото: CERN).

В конце прошлого века взяли распространение материалы, владеющие нулевым сопротивлением при температуре выше точки кипения жидкого азота (77 K). Они имеют собственные недочёты, исходя из этого ограниченно подходят для электромагнитов со сверхпроводящей обмоткой. Такие супер-соленоиды установлены в ЯМР-томографах и на подвеске маглевов. В детекторах Громадного адронного коллайдера и катушках тороидального поля (включая установленные в ITER) для охлаждения приходится применять жидкий гелий с температурой кипения 4 K.

Охлаждение жидким азотом и особенно гелием – дорогое наслаждение, исходя из этого вместе с коллегами и итальянскими физиками из Общества Макса Планка интернациональная научная несколько пробовала создать условия для происхождения сверхпроводимости без применения громоздких криогенных камер. Она изучала электрические особенности фуллеренов —углеродных многогранников, чьи молекулы похожи на футбольные мячи. При добавлении к ним вторых элементов они образуют фуллерениды – соединения с упорядоченной 3D-структурой.

В первую очередь девяностых годов было как мы знаем, что многие фулерениды ведут себя как сверхпроводники при температуре ниже 20 K. Но лишь сравнительно не так давно было продемонстрировано, что под действием импульсов лазера они способны оставаться сверхпроводниками и при более больших температурах.

Синхронизация тепловых колебаний атомов фуллерена С60 под действием импульсов лазера (изображение: J.M. Harms/MPI for the Structure and Dynamics of Matter).

До тех пор пока громаднейших удач удалось добиться при применении фуллеренида калия (K3C60). Под действием оптических импульсов инфракрасного лазера это соединение начинало проявлять свойства сверхпроводника уже при 100 K (-173 °С). Экспериментаторов поразило второе: оно утрачивало сверхпроводящие особенности при более низких температурах.

Один из авторов изучения – врач Стефен Кларк (Stephen Clark), поясняет, что не смотря на то, что синхронизирующее действие на фуллерениды лазерных импульсов среднего ИК-диапазона разумеется, всецело физика этого результата им самим ещё не ясна. Для подтверждения предварительных выводов требуются независимые проверки и дополнительные эксперименты.

«Не обращая внимания на то, что одни лишь оптические способы не смогут точно подтвердить замечаемую нами неравновесную высокотемпературную сверхпроводимость, мы предлагаем это как вероятное объяснение отечественных результатов», – пишет он в автореферате научной статьи.

3D-структура фуллеренида K3C60 (смоделирована в ChemTube3D).

Кларк, предполагает, что его несколько отыскала совсем новый тип сверхпроводимости, что появляется под действием лазера при более больших температурах. Это значительно более полезная находка, чем метод улучшить параметры известных сверхпроводников.

Применение в опыте фуллеренов разъясняется их совершенной пространственной структурой, за трансформациями которой несложнее замечать. Это только модельное вещество для изучения открытого явления. «Отечественные результаты демонстрируют новое направление для разработок в области сверхпроводимости», – говорит Кларк.

Главными кандидатами на промышленное применение продолжительное время считались сверхпроводники на базе иттрий-бариевой соединений и керамики меди – купратов, и железный водород, в случае если его удастся взять. В случае если открытие нового типа сверхпроводимости подтвердится, конструкция томографов, маглевов, ускорителей и токамаков элементарных частиц значительно упростится.

Создатель: Андрей Васильков

Случайная статья:

• Как вывести изображение с компьютера на телевизор?
• Мтс коннект wi-fi: находка для гика

Квантовый прорыв и сверх быстрая память МФТИ. Новости компьютерных технологий

Похожие статьи:

• Открыт новый класс батарей огромной ёмкости

  В первый раз расплавленный электролит, воздушное пространство как способность и окислитель к перезарядке удалось совместить в одном аккумуляторе….

• Samsung представляет новую линейку изогнутых мониторов

  Компания Samsung Electronics представила новую линейку изогнутых мониторов, в которую вошли 27-дюймовый CF591 и CF390, представленный в предположениях с…

• Новый планшет acer iconia tab 10 предназначен для учащихся и учителей

  Компания Acer представила новый планшет под управлением Android 5.0 Lollipop — Iconia Tab 10. Это планшет топового уровня с 10,1-дюймовым Full…