Поделиться
Открыт новый тип сверхпроводимости
Физикам из университета штата Пенсильвания удалось впервые наблюдать новый тип сверхпроводимости, предсказанный еще 40 лет. Речь идет о так называемой спин-триплетной сверхпроводимости. Обычно сверхпроводимость наблюдается в том случае, когда электроны объединяются в пары, при этом образуется единое квантовое состояние. Эти пары электронов в разных материалах имеют различные свойства. В большинстве сверхпроводников пары электронов имеют имеют противоположно направленные спины (собственные моменты движения элементарных частиц). Это состояние называется синглетным.Американским исследователям удалось наблюдать сверхпроводимость при температуре около 1 градуса Кельвина в рутенате стронция, который образует пары электронов со спинами, направленными в одну сторону (т. н. триплетное состояние). Теоретики утверждают, что этот материал - далеко не единственный, есть много других соединений, обладающих сверхпроводимостью в триплетном состоянии. Аналогичное триплетное состояние наблюдается и в другом интересном физическом явлении - сверхтекучести. Там отсутствие вязкости объясняют образованием триплетного состояния в изотопе гелия-3.
Эксперимент, подготовка к которому заняла у американских ученых шесть лет, заключался в изготовлении сверхпроводящих квантовых интерференционных устройств (СКВИД), в которых полированные кристаллы из рутената стронция присоединялись к обычному сверхпроводнику c помощью двух джозефсоновских контактов. Ток, протекающий через такую сверхпроводящую систему, будет уменьшаться из-за присутствия рутената стронция, поскольку ток в веществе с парами электронов с суммарным нечетным спином будет отставать по фазе от тока в обычном сверхпроводнике.
Обнаружить этот фазовый сдвиг было чрезвычайно непростой задачей - надо было исключить влияние внешних магнитных полей, возникающих при работе самой измерительной системы и магнитного поля Земли. Достаточно сказать, что магнитное поле величиной менее 1% от магнитного поля Земли также приводит к интерференции, которая делает невозможным наблюдение фазового сдвига. Некоторые физики не считают результаты опубликованного эксперимента окончательными, хотя и признают значительный успех в исследовании сверхпроводимости.
Короткая ссылка
