20 ноября 2017 Г. Нанотехнологии и наноматериалы Российские нанотехнологии STRF.RU регистрация вход

   
Приложение журнала «Российские нанотехнологии» для iPad
Главная / Новости и События / Новости нанотехнологий
Редколлегия
Контакты
Размещение рекламы
Партнёры
форум
В мире НАНО
Реклама

РВС

Новости и События

Новости нанотехнологий

11.11.2016   Сверхпроводимость при комнатной температуре математически доказана

Согласно теории сверхпроводимости БКШ, за которую её создатели Бардин, Купер и Шриффер получили в 1972 году Нобелевскую премию, это явление не могло существовать при температуре выше нескольких градусов по Кельвину (около -270° по Цельсию). Однако экспериментаторы продолжали поиск. И в 1986 году Мюллер и Беднорц нашли первое соединение из класса высокотемпературных сверхпроводящих купратов La2-xBaxCuO4 (Т = -243°по Цельсию), за что им тоже была присуждена Нобелевская премия. Затем были созданы материалы, способные к сверхпроводимости при температурах до -70°по Цельсию. Но и на этом исследования не остановились. В числе вариантов новых объяснений механизма сверхпроводимости – биполяронное. Руководитель лаборатории квантово-механических систем Института математических проблем биологии РАН, доктор физико-математических наук Виктор Лахно рассчитал возможность поддержки сверхпроводимости при комнатной температуре в страйпах, сообщается в поступившем в редакцию пресс-релизе. Статья опубликована в журнале Springer Plus.

Современные микроскопы позволяют увидеть, что переходу в сверхпроводящее состояние в кристаллической решётке вещества сопутствует образование страйпов. Страйпы – это локальные одномерные деформации решётки. Они короткие – несколько нанометров и сверхпроводящие. «Согласно полученным расчётам в страйпах возможно существование сверхпроводящего бозе-конденсата», – прокомментировал Виктор Лахно. Результаты в корне отличаются от того, что даёт теория БКШ. Новое решение снимает «запрет» на существование сверхпроводящего бозе-конденсата в одномерных системах.

Справка:
Конденсат Бозе – Эйнштейна – пятое агрегатное состояние материи, которое было предсказано Альбертом Эйнштейном в 1925 году на основе работ индийского физика Бозе. Сам конденсат был получен через 70 лет, в 1995 году, Корнеллом и Виманом. Учёные использовали газ из атомов рубидия, охлаждённый до практически абсолютного нуля (1,7х10-7 кельвинов). За это в 2001 году им была присуждена Нобелевская премия. Бозе-конденсат характеризуется тем, что все частицы движутся согласованно. Они формируют одну квантово-механическую волну и ведут себя как одна гигантская частица. Все они одновременно находятся в одном и том же месте, и каждая из них «размазана» по всей области пространства.

Виктор Лахно математически доказал, что квантовый бозе-газ из трансляционно-инвариантных биполяронов в одномерном проводнике может образовывать бозе-конденсат.

Справка:
Полярон – квазичастица, состоящая из электронов и возмущений, которые он производит, пролетая сквозь кристаллическую решётку. Такие возмущения называют фононами. Ввёл понятие полярона советский физик Пекар в 1946 году, в дальнейшем теория поляронов получила важное развитие в работах нашего соотечественника Тулуба, нашедшего новое решение задачи о поляроне в случае сильного взаимодействия электрона с решёткой. Биполярон – это два полярона, связанных между собой фононным взаимодействием.

Учёному удалось показать, что биполярон может обладать свойством трансляционной инвариантности, то есть представлять собой плоскую волну, бегущую в кристаллической решетке.

Виктор Лахно теоретически доказал, что трансляционно-инвариантные биполяроны могут создавать устойчивый бозе-конденсат в страйпах даже при комнатной температуре. А значит, сверхпроводимость при этих температурах возможна.

«Ранее считалось, что сверхпроводимость возможна только в коротких страйпах, а в длинных она исчезает, поэтому вопрос о создании искусственных страйпов большой длины никогда не возникал и не ставился. Но результаты данного исследования, напротив, говорят, что высокотемпературный сверхпроводник должен включать в себя длинные страйпы, которые могут быть созданы с использованием методов современной нанотехнологии», – отметил  Виктор Лахно.

Материалы с длинными страйпами, правда, ещё предстоит создать.

Горбатова Анна

STRF.ru



обсудить публикацию

версия для печати



ай вао
Интервью

Композиты на острие 3D-принтинга


Учёные СПбПУ и Сколтеха разрабатывают «софт» и «железо» для трёхмерной печати композиционных изделий

читать полностью читать полностью




Acta Naturae



© ООО «Парк-медиа», 2007-2008

Разработка - Metric

Все права защищены
Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100