Вчені відкрили спосіб проводити струм за кімнатної температури (5 фото)
Наука не стоїть дома. Нещодавно вчені виявили "демонічну частинку", яка може призвести до створення надпровідників, які проводять електрику за кімнатної температури. Це відкриття може стати гучним кроком революції високих технологій. Відкриття цієї частки пророкували ще 67 років тому.
Надпровідник - це матеріал, здатний проводити струм без будь-якого опору та втрат електроенергії. Однак, десятки простих металів стають надпровідниками тільки при охолодженні майже абсолютного нуля. Нещодавно дослідники з Університету Іллінойса зробили відкриття, яке дозволяє краще зрозуміти надпровідники - вони виявили нову "демонічну частинку". Остання не має маси, і може утворюватися за будь-якої кількості енергії і, відповідно, за будь-якої температури — навіть кімнатної.
Надпровідники використовуються, наприклад, у високоточних апаратах МРТ, або левітуючих поїздах на магнітній підвісці. Однак, завдяки новим частинкам, що працюють при кімнатній температурі, можна створювати ще більш потужні комп'ютери та апарати. Застосування матеріалів може кардинально просунути технології у багатьох сферах.
Поява такої демонічної частки "передбачив" фізик-теоретик Девід Пайнс ще 67 років тому, 1956 року. Він припустив, що ця частка з'явиться всередині певних металів. за його словами, ця нова квазічастка буде нейтральною, не буде взаємодіяти зі світлом та мати маси.
По-науковому, у твердих тілах електрони (складові частини атома) нестабільні, і об'єднуються у колективні одиниці. За умови достатньої кількості енергії, електрони можуть утворювати плазмони. квазичастинки, що являють собою поєднання електронів, що коливаються, і електромагнітного поля. Але маса зазвичай така велика, що плазмони не можуть утворюватися за кімнатної температури. Однак, Пайнс припустив, що з цього правила є виняток. Фізик стверджував, що електрони в твердому тілі можуть об'єднуватися, утворюючи два плазмони, які потім будуть розходитися, утворюючи новий безмасовий та нейтральний Плазмон. Останній він і назвав "часткою-демоном".
Нове відкриття зробила команда вчених на чолі з Пітером Аббамонте, професор фізики Іллінойського університету. Вони вивчали властивості матеріалу під назвою рутенат стронцію (Sr2RuO4) - він схожий на надпровідники, але таким не є. Поки що вчені відстежували електронні властивості металу, піддаючи його впливу електронів, вони випадково виявили квазічастинку-демона, про яку говорив Пайнс.
"Спочатку ми поняття не мали, що це таке. Але коли вивчили деталі, то почали підозрювати, що справді виявили "демона". Ця частка вимагає специфічних умов, і нікому не було відомо, чи може вона бути у рутенату стронцію. Ми провели мікроскопічні розрахунки, і виявили частинку, що складається з двох електронних смуг, що вагаються поза фазою майже з однаковою величиною так, як і описував Пайнс," - розповів Едвін Хуанг, науковий співробітник експерименту.