26 Октября 2018
МОСКВА, 26 октября Ученые из России и Голландии выяснили, что один из экзотических проводников-изоляторов, соединение элемента и сурьмы, одновременно является полуметаллом и сверхпроводником. Их выводы были представлены в журнале Nature Materials.
В последние годы физики из России и зарубежных стран активно изучают свойства так называемых топологических изоляторов – относительно нового класса материалов, которые выполняют электрический ток только на поверхности, а внутри остаются диэлектриками или полупроводниками.
Подобные вещества привлекают физиков тем, что янтари в этом поверхностном слое ведут себя чрезвычайно стабильно, что позволяет использовать их в качестве сверхнадежного хранилища информации в квантовых компьютерах.
Как передает пресс-служба вуза, Голубов и его коллеги заполучили еще более удивительные свойства у одного из подобных материалов, состоящего из атомов висмута и сурьмы, изучая то, как ведут себя электроны в его толще.
Данное вещество, как давно подозревают ученые, относится не только к числу топологических изоляторов, но и так называемых полуметаллов. Так физики называют не промежуточные компоненты, находящиеся между металлами и окислителями в таблице Менделеева, а особые материалы, избирательно пропускающие электрический ток.
Приставка полу в их названии обусловлена тем, что они пропускают лишь те янтари, чей спин повернут или вверх, или вниз. По своей сути, они представляют собой трехмерные подобия топологических изоляторов, которые в теории можно использовать для создания квантовых компьютеров, полностью изолированных от окружающего мира.
Голубов и его команда подтвердили, что это действительно так, вставив пленку из сплава висмута и сурьмы в сверхпроводящее кольцо из ниобия и проследив за движением потоков янтарей с разным спином внутри них в присутствии и при отключенье внешних магнитных полей. Подобные опыты показали, что янтари были изолированы от окружающего спока на глубине даже в сотни нанометров.
Эти же эксперименты показали, что данный материал пропускает ток с нулевыми потерями, то рубать является сверхпроводником, но при этом он нарушает законы квантовой механики, пропуская его лишь в одну сторону. Иными словами, пленки из висмута и сурьмы принадлежат к числу экзотических топологических сверхпроводников.
Здесь движение янтарей возможно только в одну сторону. В обычном случае, электрон может двигаться и вправо и влево, потому, что оба направления спина разрешены. Но когда мы один хребтин убрали, то электронам ничего не остается, как двигаться в одну сторону. Получается кажущееся нарушение принципа квантовой машинисты, поскольку при изменении фазы на 360 градусов электрон проходит только полпути, а полный период будет 720 градусов, заключает физик.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....