Предыдущая публикация
Сверхпроводимость наизнанку: Оксид индия демонстрирует аномальный квантовый переход
А вы знали, что мир сверхпроводников, казалось бы, подчиняющийся строгим законам, иногда преподносит сюрпризы? Недавнее исследование, проведенное командой физиков из Франции и Германии, пролило свет на весьма необычное поведение оксида индия при переходе между сверхпроводящим и изолирующим состояниями. И это открытие заставляет нас взглянуть на привычные процессы под новым углом.
Фазовые переходы: танцы материи
Прежде чем углубиться в детали, давайте вспомним, что такое фазовый переход. Представьте себе воду: при нагревании она из твердого льда превращается в жидкое состояние, а затем и в пар. Это — классические примеры фазовых переходов. Но в квантовом мире эти превращения могут происходить совершенно иначе, и уж точно — куда более загадочно.
Сверхпроводники — это особые материалы, способные проводить электрический ток без какого-либо сопротивления при очень низких температурах. И вот, когда такой материал переходит из сверхпроводящего состояния в обычное изолирующее, в большинстве случаев всё происходит плавно и предсказуемо. Но, как оказалось, не всегда.
Оксид индия: бунтарь среди сверхпроводников
Исследователи обратили внимание на оксид индия. Это не простой материал; у него есть свои «особенности» — нарушения в структуре на разных уровнях. Именно эти нарушения и делают его таким уникальным. Используя микроволновую спектроскопию, ученые пристально наблюдали за поведением этого материала при изменении температуры.
Ожидалось, что при повышении температуры, когда оксид индия начинает терять свои сверхпроводящие свойства, его так называемая сверхтекучая жесткость (показатель того, насколько материал сопротивляется изменению своего состояния) будет снижаться плавно. Как если бы музыка постепенно затихала. Но в реальности произошло кое-что совсем иное — словно резко выключили звук. Сверхтекучая жесткость обрушилась, причем скачкообразно. Это было неожиданно, и именно это открытие привлекло особое внимание.
Куперовские пары: не всё так просто
А что же куперовские пары, те самые пары электронов, которые «танцуют» вместе в сверхпроводниках? Традиционно считается, что именно от их движения и зависит критическая температура, при которой материал теряет свою сверхпроводимость. Но в случае с оксидом индия всё оказалось иначе: критическую температуру определяла не сила связей этих пар, а именно сверхтекучая жесткость. Как будто оркестр играет по нотам, но дирижёр вдруг становится абсолютно неважен.
Загадка, требующая решения
В чем же дело? Почему оксид индия ведет себя так непредсказуемо? Точного ответа пока нет. Но это открытие бросает вызов существующим представлениям о квантовых фазовых переходах. Оно говорит о том, что в мире сверхпроводников еще много неизведанного, и что, возможно, именно в…
Подробнее https://7ooo.ru/group/2025/01/07/162-sverhprovodimost-naiznanku-oksid-indiya-demonstriruet-anomalnyy-kvantovyy-perehod-grss-371045165.html
Следующая публикация
Нет комментариев