F'materjali superkondutturi, kurrent elettriku jgħaddi mingħajr ebda reżistenza. Hemm pjuttost ftit applikazzjonijiet prattiċi ta 'dan il-fenomenu; madankollu, ħafna mistoqsijiet fundamentali għadhom mhux imwieġba. Il-Professur Assoċjat Justin Ye, kap tal-grupp tal-Fiżika tal-Apparat ta 'Materjali Kumpless fl-Università ta' Groningen, studja superkonduttività f'saff doppju ta 'disulfid tal-molibdenu u skopra stati superkonduttivi ġodda. Ir-riżultati ġew ippubblikati fil-ġurnal Nature Nanotechnology fl-4 ta’ Novembru.

Is-superkonduttività ġiet murija fi kristalli monosaff ta ', pereżempju, disulfid tal-molibdenu jew disulfid tat-tungstenu li għandhom ħxuna ta' tliet atomi biss. "Fiż-żewġ saffi, hemm tip speċjali ta 'superkonduttività li fiha kamp manjetiku intern jipproteġi l-istat superkonduttur minn kampi manjetiċi esterni," tispjega Ye. Is-superkonduttività normali tisparixxi meta jiġi applikat kamp manjetiku estern kbir, iżda din is-superkonduttività Ising hija protetta bil-qawwa. Anke fl-iktar kamp manjetiku statiku b'saħħtu fl-Ewropa, li għandu qawwa ta '37 Tesla, is-superkonduttività fid-disulfid tat-tungstenu ma turi l-ebda bidla. Madankollu, għalkemm huwa kbir li jkollok protezzjoni b'saħħitha bħal din, l-isfida li jmiss hija li ssib mod kif tikkontrolla dan l-effett protettiv, billi tapplika kamp elettriku.

Stati superkondutturi ġodda

Ye u l-kollaboraturi tiegħu studjaw saff doppju ta 'disulfid tal-molibdenu: "F'dik il-konfigurazzjoni, l-interazzjoni bejn iż-żewġ saffi toħloq stati superkonduttivi ġodda." Ye ħoloq saff doppju sospiż, b'likwidu joniku fuq iż-żewġ naħat li jista 'jintuża biex jinħoloq kamp elettriku madwar is-saff. "Fil-monosaff individwali, qasam bħal dan se jkun asimmetriku, b'joni pożittivi fuq naħa waħda u ħlasijiet negattivi indotti fuq in-naħa l-oħra. Madankollu, fil-bisaff, jista 'jkollna l-istess ammont ta' ħlas indott fiż-żewġ saffi, u noħolqu sistema simmetrika, "jispjega Ye. Il-kamp elettriku li nħoloq b'hekk seta' jintuża biex jixgħel u jitfi s-superkonduttività. Dan ifisser li inħoloq transistor superkonduttur li jista 'jiġi mgħaqqad permezz tal-likwidu joniku.

Fis-saff doppju, il-protezzjoni Ising kontra kampi manjetiċi esterni tisparixxi. "Dan jiġri minħabba bidliet fl-interazzjoni bejn iż-żewġ saffi." Madankollu, il-kamp elettriku jista 'jrestawra l-protezzjoni. "Il-livell ta 'protezzjoni jsir funzjoni ta' kemm inti gate l-apparat b'mod qawwi."

Cooper pari

Minbarra li ħoloq transistor superkonduttur, Ye u l-kollegi tiegħu għamlu osservazzjoni intriganti oħra. Fl-1964, kien imbassar li jeżisti stat superkonduttur speċjali, imsejjaħ l-istat FFLO (imsemmi wara x-xjenzati li bassruh: Fulde, Ferrell, Larkin u Ovchinnikov). Fis-superkonduttività, l-elettroni jivvjaġġaw f'pari f'direzzjonijiet opposti. Peress li jivvjaġġaw bl-istess veloċità, dawn il-pari Cooper għandhom momentum kinetiku totali ta 'żero. Iżda fl-istat FFLO, hemm differenza żgħira fil-veloċità u għalhekk il-momentum kinetiku mhuwiex żero. S'issa, dan l-istat qatt ma ġie studjat sew f'esperimenti.

"Ltqajna kważi l-prerekwiżiti kollha biex nippreparaw l-istat FFLO fl-apparat tagħna," tgħid Ye. "Imma l-istat huwa fraġli ħafna u huwa affettwat b'mod sinifikanti minn kontaminazzjonijiet fuq il-wiċċ tal-materjal tagħna. Għalhekk, ikollna bżonn nirrepetu l-esperimenti b’kampjuni aktar nodfa.”

Bil-saffi sospiżi tad-disulfid tal-molibdenu, Ye u l-kollaboraturi għandhom l-ingredjenti kollha meħtieġa biex jistudjaw xi stati superkonduttivi speċjali. "Din hija xjenza tassew fundamentali li tista' ġġibilna bidliet kunċettwali."