Физиците отдавна теоретизират, че съществуват и други видове суперпроводници, които тепърва ни предстои да открием. Оказва се, че са прави. Ново изследване идентифицира за първи път т.нар. g-вълнов суперпроводник.
Суперпроводниците представляват материали, които се отличават без каквато и да било електрическа резистентност. Това означава, че електричеството може да преминава през тях с близо 100-процентова ефективност.
Потенциалът на една супер ефективна електрическа мрежа, която не губи топлина, е огромен. Но има уловка. Материалите, които могат да изпълняват тази роля, обикновено трябва да бъдат охладени до ултра ниски температури. Чак след това започва да се наблюдава реалната суперпроводимост.
До момента почти всички суперпроводници са изградени от медни двойки електрони, които отстраняват електрическата резистентност на материала по пътя си на въртене нагоре и надолу. Два суперпроводника пасват на това описание – s-вълнов и d-вълнов. При него двойките медни електрони са насочени един срещу друг. По този начин те на практика самоелиминират своя момент на импулса, който измерва ротационната енергия и движение. По-различната подредба при d-вълните създава положителен момент на импулса по едната ос и отрицателен по другата.
Новооткритият g-вълнов суперпроводник разполага с напълно различен момент на импулса от този на s- и d-вълните. Той е открит посредством супер детайлен резонантен ултразвуков спектроскопичен анализ на метала стронциевият рутенат.
“Този експеримент показва потенциалната възможност за нов тип суперпроводник, който не сме смятали, че е възможен – коментира физикът Брад Рамшоут от университета „Корнел“. – Той наистина отваря нови врати по отношение на възможностите на суперпроводниците и начините, по които те се проявяват.“
Всъщност екипът е търсел друг тип суперпроводник, който до момента е просто една хипотеза – p-вълновия. Учените смятат, че той вероятно се състои от електрони, които имат еднаква посока на въртене и създават момент на импулса 1 – нещо средно между s-вълновия и по-екзотичния d-вълнов.
Вместо да открият p-вълновата суперпроводимост обаче, учените се натъкват на съвсем нов тип момент на импулса.
Спектроскопичното сканиране е проучвало симетрията на кристала стронциевият рутенат, а учените са се опитвали да охладят материала до необходимите температури посредством специално създадена за случая апаратура.
Еластичните константи на материала – скоростта, с която звукът преминава през него – показват, че той на практика е 2-компонентов суперпроводник, способен на сложно обвързване на електрони, които се нуждаят както от посока, така и от брой, за да могат да го изразят. Това означава, че материалът не би могъл да се класифицира като s-, d- или p-вълнов суперпроводник. Той е нещо напълно различно – g-вълнов суперпроводник с момент на импулса 4.
Потенциалните приложения на този тип суперпроводник са огромни. Ако успеем да накараме тази технология да работи на по-топли температури, това означава, че ще можем да създадем електрически мрежи, които не губят електричество под формата на топлина, докато превеждат енергията.
Изследването е публикувано в Nature Physics.
