Лента TH Новости Глобальные вызовы


Построена новая концепция для высокотемпературной сверхпроводимости

∴ 136

Группа ученых обнаружила доказательства нового типа электронного спаривания, которые могут расширить поиск новых высокотемпературных сверхпроводников.

622

Результаты, описанные в журнале Science, служат основой для унифицированного описания того, как радикально отличающиеся «родительские» материалы (изоляционные соединения на основе меди и соединения на основе металлического железа) могут развивать способность выдерживать электрический ток без какого-либо сопротивления при поразительно высоких температурах.

По мнению ученых, разнородные электронные характеристики материалов фактически являются ключом к этому процессу.

Ученые считали, что, поскольку исходная точка сверхпроводимости в этих двух классах материалов настолько разная, для их описания нужны разные теоретические подходы. Вместо этого у нас была мотивация исследовать универсальность этих двух систем. В идеале должно быть только одно объяснение.Симус Дэвис, физик из лаборатории Брукхэвэн, Корнельского университета.

Ученые поняли, что механизм сверхпроводимости в соединениях оксида меди зависит от склонности к синтезу электронов на соседних атомах меди. Каждый атом меди имеет единственный неспаренный электрон в его внешней энергетической оболочке или орбиталь. В то время как внешние электроны на соседних атомах меди сильно взаимодействуют друг с другом, они обычно остаются на месте, застряв в «квантовой механической пробке», откуда нет выхода, сказал Дэвис. При отсутствии движения электронов, материал действует как «сильно коррелированный» электрический изолятор.

Используя данные исследования, ученые планируют расширить поиск новых сверхпроводников, которые могут работать в более теплых условиях. Такие высокотемпературные сверхпроводники были бы более практичными для реального мира, экономя до 90% энергии в таких устройствах, как линии электропередачи или устройства хранения энергии.

Филипп Дончев