Физици от Германия и САЩ се доближиха до получаването на

Физици от Германия и Съединени американски щати се приближиха до приемането на високотемпературни свръхпроводници. Те са разкрили скрита връзка сред магнетизма и така наречен псевдослот – извънредно положение на материята, което се появява в някои квантови материали при температури малко над прехода към свръхпроводящо положение. Смята се, че разбирането на тази фаза е от основно значение за разгадаването на механизма на високотемпературната свръхпроводимост.

Въпреки десетилетията проучвания в региона на свръхпроводимостта учените към момента не схващат изцяло по какъв начин поражда явлението, изключително при релативно високи температури. В доста високотемпературни материали свръхпроводящата фаза не поражда непосредствено от елементарното железно положение. Първо, материалът навлиза в псевдоразрезно положение. По време на тази фаза електроните се държат по непредвиден метод и броят на наличните положения за електрически поток понижава.

За да разкрият връзката сред магнетизма и псевдоразстоянието, откривателите от Института „ Макс Планк “ и Центъра за изчислителна квантова физика са употребявали квантов симулатор, основан на свръхстудени литиеви атоми, охладени до температури, близки до безспорната нула. Вместо да изследват действителни материали, те пресъздадоха модела на Ферми-Хъбард, като сложиха атомите в оптична решетка, образувана от лазерна светлина. Това им даде опция да следят електронните взаимоотношения при условия, недостижими за стандартните опити.

Използвайки квантов газов микроскоп, кадърен да записва позицията и магнитната ориентировка на обособените атоми, учените са създали повече от 35 000 подробни изображения на системата. Анализът на данните сподели, че магнитните корелации в системата се подчиняват на един повсеместен закон, който зависи от избрана температурна канара, написа Scitech Daily. Псевдопрорезът е тясно обвързван със скрита магнитна класификация, която се резервира даже когато системата наподобява безредна.

Изследването сподели също, че електроните в този режим взаимодействат по по-сложен метод, в сравнение с се смяташе до момента. Вместо да образуват елементарни двойки, те се провеждат в по-големи, корелирани групи от по няколко частици. Наличието даже на един-единствен смес може да наруши магнитния ред в поразително необятен диапазон.

За разлика от предходни опити, които измерваха взаимоотношенията сред два електрона по едно и също време, тази научна работа записва корелации, включващи до пет частици по едно и също време. Малко лаборатории в света са постигнали сходно равнище на подробност.

Откриването на скрития магнитен ред в псевдослойната фаза приближава учените до разбирането на това по какъв начин груповото придвижване на взаимодействащи си електрони води до високотемпературна свръхпроводимост. По-нататъшните опити ще бъдат ориентирани към още по-голямо изстудяване на системата и търсене на други форми на ред в квантовите материали.

Появата на високотемпературни свръхпроводници може да изведе електрониката и другите технологии на напълно ново равнище. Международен екип от откриватели неотдавна направи значима стъпка в тази посока: учените за първи път следиха „ основен метал “ – особено електронно положение, което разрешава по-добро схващане на държанието на електроните в многослойна система, съдържаща мед и О2.