» » » Секрет высокотемпературных сверхпроводников почти разгадан
Технологии

Секрет высокотемпературных сверхпроводников почти разгадан


Сверхпроводники позволяют электрическому току течь совершенно свободно без сопротивления. Такое возможно при температурах в несколько градусов выше абсолютного нуля. Если при комнатной температуре использовать силу сверхпроводимости, то можно было бы изменить процессы производства, хранения, распределения энергии. Исследование, проведенное отделом энергий Брукхейвенской национальной лаборатории сделало один шаг навстречу к реализации этого проекта. Исследование под руководством физика Ивана Божовича, было посвящено классу соединений под названием купраты, они содержат слои атомов меди и кислорода. При определенных условиях — которые пока что включают сверхнизкие температуры — электрические токи свободно протекают через купратные сверхпроводники, не встречая на своем пути никаких препятствий. То есть переносимая ими электроэнергия совсем не преобразуется в тепло.

Для сверхпроводимости в купратах создание необходимых условий также включает добавление других химических элементов вроде стронция. Добавляя эти атомы и охлаждая материал, можно добиться того, что электроны — которые обычно отталкиваются друг от друга — выстроятся парами и будут легко двигаться через материал. Такие материалы не потребуют охлаждения, так что их можно было бы относительно легко и недорого включить в нашу повседневную жизнь. Чтобы выяснить секрет «высокотемпературной» сверхпроводимости в купратах, ученым нужно понять, как ведут себя электроны в этих материалах. Группа Божовича в настоящее время решила часть загадки, определив, что именно контролирует температуру, при которой купраты становятся сверхпроводящими. Ученые пришли к такому выводу, измеряя, насколько далеко может проходить магнитное поле через каждый образец. Это расстояние напрямую связано с плотностью электронных пар и меняется в зависимости от свойств материала. В сверхпроводниках магнитное поле выталкивается; в металлах проникает. При большом количестве строцния купрат становится более проводящим, поскольку увеличивается число подвижных электронов. Однако ученые заметили, что если добавлять больше стронция, число электронных пар уменьшается, пока их не останется совсем. В то же время температура сверхпроводящего перехода стремится к нулю.




Комментарии: Пока никто не оставил своего мнения. Вы можете стать первым.
  • winkwinkedsmileam
    belayfeelfellowlaughing
    lollovenorecourse
    requestsadtonguewassat
    cryingwhatbullyangry