Загрузка...

Американские физики обнаружили в металлах необъяснимый феномен

Ученые Стэнфордского университета обнаружили в сверхпроводящих металлах феномен, который пока еще не имеет объяснения.

Этот феномен ставит под сомнение физическую теорию сверхпроводимости и для своего описания требует квантовые компьютеры.

Исследователи изучили переходную фазу в сверхпроводнике Bi-2212 (Bi2Sr2CaCu2O8+x), используя метод фотоэлектронной спектроскопии с угловым разрешением (ARPES). Интенсивный ультрафиолетовый свет выбивает электроны из образца, а по энергии и скорости частиц определяется поведение электронов в металле.

Сверхпроводимость вызвана электронами, которые ниже определенной критической температуры образуют куперовские пары и могут беспрепятственно проходить через кристалл. Выше этой границы в высокотемпературных сверхпроводниках возникает «странная» фаза, при которой электроны ведут себя не как независимые частицы, как в обычных металлах, а словно собираются в коллективы.

Кроме температуры на фазовый переход влияет степень легирования, то есть наличия в металле примесей. При относительно высокой температуре переход между нормальным и «странным» металлом происходит при доле примесей 19-20 процентов. Исследователи показали, что при этом распределение энергии электронов скачкообразным образом меняется. Если температуру понизить до сверхпроводящей фазы, то скачок сглаживается, и свойства начинают меняться постепенно.

Согласно физическому принципу, называемому квантовым фазовым переходом, этого не должно происходить: скачкообразный характер должен происходить и при низких температурах. По мнению ученых, феномен может объясняться квантовой запутанностью, и поведение частиц можно удовлетворительно описать лишь с помощью квантового компьютера.

Сверхпроводниками называют материалы, которые проводят электричество с нулевым сопротивлением. Это явление впервые обнаружилось при очень низких температурах (несколько градусов выше абсолютного нуля), однако затем сверпроводимости удалось добиться при более высоких температурах (92 кельвина).

Источник:
Тэги: физика

Новости по теме

Нобелевскую премию по физике присудили за исследование тайн Вселенной

Нобелевскую премию по физике за 2019 год получат Джеймс Пиблс, Мишель Майор, Дидье Кело за вклад в понимание эволюции Вселенной и места Земли в ней.

Физики нашли замену теории Эйнштейна

Физики Даремского университета провели симуляцию эволюции Вселенной, основываясь на Теории Хамелеона.

Физик из США хочет открыть портал в параллельную Вселенную

Ученая планирует провести эксперимент и установить, что кроется за необычным поведением нейтронов при их распаде на протоны.

blog comments powered by Disqus
Новости | Игровые автоматы
Новости | Игровые автоматы