Физици откриха нов тип суперпроводник
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.
ОЩЕ ОТ #физика
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.