Главная » Новости » 2006 » 08 » 17 17 августа 2006

ВТСП: и все-таки, «виноваты» фононы

Если кто-то из наших читателей следит за событиями в мире науки, то, возможно, припомнит, как академик РАН Виталий Лазаревич Гинзбург в своей нобелевской лекции, прочитанной в Физическом Институте им. П. Н. Лебедева, выделил десять главных задач, стоящих перед физиками XXI века. Одной из таких задач, как их сформулировал Гинзбург, стал поиск теории, объясняющей феномен высокотемпературной сверхпроводимости (ВТСП) и поиск материалов, проявляющих свойство сверхпроводимости (нулевое сопротивление ограниченному по величине постоянному электрическому току) при комнатной температуре (КТСП). А раз уж даже современные ВТСП-технологии нашли себе применение в телекоммуникационной отрасли, несмотря на необходимость поддержания температуры чуть выше температуры кипения жидкого азот, то можно не сомневаться, что КТСП-материалы будут весьма востребованы в этой, а также во многих других отраслях.

Возможно, что решение первой из этих задач (ВТСП) уже не за горами: в последние два года было выдвинуто довольно большое число теорий, призванных объяснить этот эффект. Изначально предполагалось, что в высокотемпературных сверхпроводниках, подобно низкотемпературным, тоже образуются так называемые куперовские пары (состоящие из двух электронов таким образом, что суммарный спиновый магнитный момент пары получается равным нулю, благодаря чему куперовская пара распространяется в электрическом поле кристаллической решетки, не взаимодействуя с ней), однако, их число флуктуирует, хотя в среднем больше нуля. Главным вопросом, не дающим покоя исследователям, является то, какой механизм ответственен за образование куперовских пар. В прошлом месяце учеными Oak Ridge National Laboratory было высказано предположение, что скорее всего, пары образуются благодаря магнитному резонансу, а не фононному взаимодействию. Однако, в Корнелльском университете полагают, что аккуратный учет всех взаимодействий при высоких температурах не отрицает возможности образования пар благодаря электрон-фононному взаимодействую, очевидному при низких температурах.

Группа исследователей Корнелльского университета исследовала ВТСП-материал, созданный в 1986 учеными IBM (соединение висмута, стронция, кальция, меди и кислорода, за открытие ВТСП в 1987 была присуждена Нобелевская премия по физике). Для начала, исследователи изучили тонкую структуру спектра туннелирования с использованием прецизионного СТМ (сканирующего туннельного микроскопа) в состоянии сверхпроводимости и выделили несколько характерных пиков, которые отнесли к спариванию электронов и фононов. Затем ученые варьировали легирующие добавки и не обнаружили никаких изменений в поведении соединения, сделав вывод об отсутствии магнитного резонанса. А вот замещение кислорода-18 на более легкий его изотоп кислород-16 привело к снижению средней энергии моды на 6%, что также свидетельствует в пользу электрон-фононного взаимодействия.

Пока что, впрочем, ученые Корнелльского университета довольно осторожны в своих выводах, так как стройной теории ВТСП нет и у них самих. Да и сам факт того, что за образование куперовских пар отвечает именно электрон-фононное взаимодействие, еще нельзя считать 100% доказанным. В то же время, это еще один шаг вперед – к достижению понимания одной из главных тайн XXI века.

Источник: EE Times

00:30 17.08.2006
Оценить новость

Не работают комментарии или голосования? Читайте как почистить куки



ОПРОС Micromax

С какой периодичностью вы меняете смартфоны?
август
Пн
Вт
Ср
Чт
Пт
Сб
Вс
2006

Нашли ошибку на сайте? Выделите текст и нажмите Shift+Enter

Код для блога бета

Выделите HTML-код в поле, скопируйте его в буфер и вставьте в свой блог.