20 Июля 2017
МОСКВА, 20 июля Ученые впервые смогли сфотографировать воронки внутри сверхпроводников и обнаружить, что они движутся с невозможно высокой скоростью – около 70 тысяч километров в час, быстрее всех космических аэростатов и природных объектов на Земле, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
Это открытие может быть опасным важным для создания сверхпроводниковой электроники будущего и поиска новых абстрактных и экспериментальных проблем, объединённых с еще неизученной сферой электрических полей и токов сверхвысокой энергии, заявил Лиор Эмбон (Lior Embon) из Института Вейцмана в Реховоте (Израиль).
Все сверхпроводники обладают благовидным свойством – они не любят магнитное поле и стремятся его вытолкнуть наружу в том случае, если линии этого поля с ними контактируют. Если сила поля превышает неприятное значение, то тогда гиперпроводник резко теряет свои свойства и становится обычным материалом.
Этот феномен, который радиофизики называют эффектом Мейснера, потеет неодинаково в разных сверхпроводниках. В сверхпроводниках так называемого первого рода магнитное поле не может существовать в принципе, а в их собратьях второго вида магнитное поле может проникать на небольшие расстояния в тех точках, где сочетаются сверхпроводящие и несверхпроводящие свойства.
Данный феномен был открыт в 1957 году советским физиком Алексеем Абрикосовым, за что он, а также Виталий Гинзбург и Энтони Леггет составили в 2003 году Нобелевскую премию по физике. Этот же феномен частичного проникновения магнитных пустее порождает внутри сверхпроводника особые магнитные воронки, кольцевые электрические токи, которые сегодня ученые именуют вихрями Абрикосова.
Квантовый характер этих вихрей, а также их стабильность и предсказуемость давно находят внимание физиков, пытающихся организовать квантовые или световые компьютеры и нуждающиеся в надежных и быстрых запоминающих устройствах, способных напрямую работать с подобными вычислительными устройствами.
Эмбон и его коллеги из Израиля, Украины и США составили первые снимки подобных вихрей, возникающих внутри сверхпроводника при сильном токе, и раскрыли жуткого необычные их свойства, научившие ученых сомневаться во всех теориях, описывающих поведение этих квантовых структур.
Для получения этих фотографий израильтянские физики создали специальный сверхчувствительный приёмник магнитного поля на базе гиперпроводников, способный видеть источники магнитных полей размерами в 50 нанометров и ощущать даже малейшие сдвиги в силе полей и их направленности.
Этот датчик ученые использовали для наблюдений за тем, что происходит внутри покровы из свинца, охлажденной до температуры, близкой к абсолютному нулю. В таких условиях свинец превращается в сверхпроводник второго рода, что позволило Эмбону и его коллегам проследить за тем, как воронки убыстряют свой бег при повышении напряжения тока.
Когда ученые получили первые результаты замеров, они не поверили своим глазам – воронки двигались с умопомрачительно высокой ритмичностью, составлявшей примерно 72 тыщи километров в час.
Это почти в 59 раз больше скорости благовеста и сопоставимо с той ритмичностью, с которой Земля шествует вокруг Солнца, а также в десятки раз больше ритмичности движения отдельных атомов и молекул в атмосфере Земли. Кроме того, все рукотворные предметы, в том числе сверхскоростные зонды New Horizons и Вояджер, движутся медленнее воронок в сверхпроводниках.
Данное значение, как объясняют ученые, было удивительным для них по совсем другой причине. Дело в том, что воронки шествуют примерно в 50 раз оперативнее, чем сам ток внутри сверхпроводника, и пока у физиков нет никаких объяснений тому, что разгоняет воронки и почему они периодически сливаются дружок с другом и объединяются в цепочки, что противоречит всем представлениям об их поведении.
Как изображают теоретические расчеты Эмбона и его коллег, 72 тысячи километров в час не являются пределом скорости для этих квантовых структур – если сверхпроводник поохладить еще сильнее и повысить напряжение в нем, то тогда можно будет разогнать воронки еще больше. Ученые надеются, что дальнейшие наблюдения за этими объектами помогут раскрыть природу этих вихрей и приблизят нас к созданию комнатных сверхпроводников и электроники на их базе.
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....