Охотник Галина Григорівна    
Меню сайту
Категорії розділу
Шкільні новини [5]
Новини освіти [19]
Наука і Технології [1048]
Новини космонавтики [130]
Методичний кабінет [7]
Хмаринка тегів
Міні-чат
Конкурси

конкурс сайтов
Наше опитування
Ви, відвідувач сайту:
Всього відповідей: 517
Статистика
Форма входу
Соціальні мережі
Популярні програми
Головна » 2014 » Грудень » 31 » Физики вызвали сверхпроводимость без охлаждения
00:38
Физики вызвали сверхпроводимость без охлаждения
 

Первый серьёзный переворот в этой области произошёл около 25 лет назад с открытием так называемых высокотемпературных сверхпроводников. Несмотря на название, их всё ещё требовалось охлаждать до весьма низких с точки зрения человека температур. Но инженеры с помощью жидкого азота научились использовать сверхпроводимость в некоторых устройствах, например, в магнитно-резонансных томографах и в ускорителях частиц.

Ряд работ, начатых в 2013 году, приближает человечество к созданию проводников, демонстрирующих нулевое сопротивление при комнатной температуре. Мы уже писали, что учёные из Кембриджского университета впервые описали природу возникновения высокотемпературной сверхпроводимости. Теперь международная команда физиков из Института структуры и динамики вещества Макса Планка (Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie) с помощью коротких инфракрасных лазерных импульсов вызвала сверхпроводимость в керамическом материале при комнатной температуре.

Учёные работали с распространённым высокотемпературным сверхпроводником — оксидом итрия-бария-меди, известным как YBCO. Он демонстрирует эффект нулевого сопротивления при температуре минус 180 градусов Цельсия.

Его кристаллы обладают сложной структурой: тонкие двойные слои оксида меди чередуются с более толстыми промежуточными слоями, содержащими барий, медь и кислород. Сверхпроводимость возникает между тонкими слоями, где электроны объединяются в так называемые куперовские пары. В этом состоянии пары проходят сквозь слои материала, как призраки в мультфильмах проникают сквозь стены.

Ещё год назад команда под руководством Андреа Каваллери (Andrea Cavalleri) обнаружила необычный эффект от облучения YBCO лазерными импульсами. Учёные предположили, что короткие вспышки света на небольшой промежуток времени изменяли связи между двойными слоями оксида меди. Однако до конца понять причины возникновения сверхпроводимости при комнатной температуре удалось только после подключения "тяжёлой артиллерии" — самого мощного в мире рентгеновского лазера (LCLS).

"Сначала мы как обычно воздействовали на кристалл импульсом инфракрасного света, что вызывало колебание отдельных атомов, — объясняет ведущий автор работы Роман Манковский (Roman Mankowsky) впресс-релизе института. — Затем следовал короткий рентгеновский импульс, с помощью которого мы точно определяли кристаллическую структуру возбужденного материала".

Оказалось, что инфракрасная вспышка не только инициирует колебания атомов в материале, но и заставляет их изменять свою позицию в кристалле. В результате слои диоксида меди становились толще на два пикометра, что соответствует всего лишь одной сотой диаметра составляющих их атомов.

Одновременно на такое же расстояние сокращалось расстояние между двумя соседними слоями. Эти изменения могут показаться ничтожными, но даже этого незначительного сближения хватило, чтобы сверхпроводимость проявлялась при более выгодных для учёных условиях.

Несмотря на то, что эффект продолжался всего несколько миллионных долей секунды, результаты работы, опубликованные в издании Nature, помогут в поиске новых проводников и способов расширения области их применения.

Сейчас необходимость низкотемпературного охлаждения серьёзно затрудняет повсеместное использование сверхпроводимости. В тот день, когда эти меры больше не понадобятся, нас ждёт настоящая технологическая революция.

Категорія: Наука і Технології | Переглядів: 245 | Додав: звезда | Рейтинг: 5.0/1
Всього коментарів: 0
Додавати коментарі можуть лише зареєстровані користувачі.
[ Реєстрація | Вхід ]
Пошук
Фраза дня
Календар
«  Грудень 2014  »
ПнВтСрЧтПтСбНд
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031
Свята та події
Календар свят і подій. Листівки, вітання та побажання
Прогноз погоди
Дніпродзержинськ 
Архів записів
Час життя сайту
Друзі сайту
Освітній портал Сайт о космосе,НЛО,аномалиях Банк Интернет-портфолио учителей Освітній портал MyReferatik
Новини
Copyright MyCorp © 2017Створити безкоштовний сайт на uCoz