Наука / Авторские материалы

Ученые обнаружили новый вид электрического тока

Купраты могут помочь в развитии электроники, которая проводит электричество с почти идеальной эффективностью. Когда они находится внутри мощного магнитного поля, то не ведут себя подобно другим металлам.


Как только ученые поймут, почему так происходит, они смогут наконец-то выяснить, каким образом “волшебный” класс материалов, называемых высокотемпературными сверхпроводниками (HTS), работает. В отличие от их низкотемпературных “родственников”, эти теплые материалы состоят из определенных комбинаций элементов, расположенных так, что заряд может двигаться свободно, несмотря на активность грубо смещающихся частиц.

В большинстве металлов электроны взаимодействуют с другими частицами в их среде, образуя так называемую квазичастицу. Больше, чем сумма их частей, этот объект обладает всеми особенностями обычного электрона с некоторыми ухищрениями. Медные оксидные материалы, называемые купратами, образуют одну категорию HTS. Они представляют собой тонкие листы из оксида меди, зажатые между другими материалами, которые помогают “впитывать” проводящие слои.

При правильной температуре эта комбинация становится тем, что ученые называют “странным металлом”. Странность возникает из-за нечетной зависимости между устойчивым перепадом температуры и количеством сопротивления, создаваемого его смещающимися атомами. Для большинства металлов, когда температура поднимается, каждая новая степень добавляет такое же количество сопротивления. Вся эта линейная связь распадается при более низких температурах, но не в случае с купратами. Находясь в своей холодной зоне сверхпроводников, они продолжают демонстрировать “странную” линейную зависимость между сопротивлением и температурой.

Исследования с участием купратов помогли обнаружить линейную зависимость в сопротивлении, как и в “странном” состоянии с понижением температуры. Поиск пропорционального увеличения сопротивления с ростом магнетизма также предполагает корреляцию в поведении электронов, что было заподозрено, но не нуждается в дополнительных доказательствах. Эта корреляция между электронами исключает какую-либо роль для независимых квазичастиц. Это означает, что это должно быть чем-то совсем иным, чем типичная проводимость.

Автор: Марина Вебер
Добавление комментария
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Последние новости