Роботи Starship будуть доставляти піцу Domino у містах Європи
4 Квітня , 2017
Гігантську СЕС за $1 млрд з найбільшою в світі батареєю побудують в Австралії
4 Квітня , 2017

Вченим вперше вдалося продемонструвати явище хіральної надпровідності експериментальним шляхом

Міжнародній групі, до складу якої входили вчені з Японії, Ізраїлю та США, вперше в історії вдалося продемонструвати ефект руху електричного струму тільки в одному напрямку в середовищі надпровідного матеріалу. Таке явище має назву хіральної надпровідності, відрізняється від звичайної надпровідності, при якій електричні струми можуть однаково добре протікати по провіднику в обох напрямках.
Явище хіральної надпровідності об’єднує в собі два поняття, які раніше не перетиналися між собою в межах одного матеріалу. Першим є поняття хіральності, яке полягає в існуванні двох матеріалів, які є дзеркальним відображенням один одного, як права і ліва рука людини. І друге поняття – це надпровідність, стан матерії, що виникає при наднизьких температурах, при якому вона може пропускати через себе електричний струм без опору і без втрат, відповідно.
Експериментальне створення явища хіральної надпровідності раніше було неможливим через ряд суперечливих вимог до матеріалів, якы використовувались. Перші дослідження в цьому напрямку проводились за допомогою вуглецевих нанотрубок, які мають властивості і хіральності, і надпровідності при певних умовах. Вченим вдалося домогтися електронної надпровідності вуглецевих нанотрубок, але зроблено це було по відношенню не до окремих нанотрубок, а по відношенню до матеріалу, що складається з безлічі нанотрубок.
Це досягнення стало можливим завдяки застосуванню нового матеріалу, дисульфіду вольфраму, який відноситься до класу перехідних діхалькогенідів. Цей матеріал і багато інших з цього класу зараз розглядаються в якості кандидатів на їх застосування в електроніці, фотоніці, спінтроніці і в інших областях. Нанотрубки, виготовлені з дисульфіду вольфраму, є надпровідниками при низьких температурах, і вони також мають хіральную структуру. Більш того, вченим відомі деякі методи, що дозволяють керувати струмом, який протікає через нанотрубку їх дисульфіду вольфраму, що знаходиться в надпровідному стані.
Коли дослідники охолодили створений ними пристрій до температури 5.8 градусів Кельвіна і почали пропускати через нього змінний електричний струм, вони встановили, що опір нанотрубки знизився наполовину від його нормального значення в надпровідному стані. Після цього, вони застосували магнітне поле, яке було спрямовано паралельно нанотруці, і побачили асиметричні сигнали, струм яких тік тільки в одному напрямку. Подібні сигнали з’являються іноді і в звичайних надпровідних матеріалах, але їх величина настільки мала, що її можна не брати в розрахунок. Дослідники вважають, що причиною істотного посилення “односпрямованих” сигналів є саме хіральна структура нанотрубок з дисульфіду вольфраму.
Хіральність матеріалів, як відомо, зачіпає їх оптичні, магнітні і електричні властивості, що в деяких випадках викликає появу досить дивних, нетривіальних, але вже трохи вивчених явищ, таких, як магнітні скірміони в хіральних магнітних матеріалах. З іншого боку, вчені підозрювали про можливість існування хіральної надпровідності, але до останнього часу нікому не вдавалося засвідчити це явище експериментальним шляхом.
Поки ще складно сказати, до яких наслідків може призвести дане відкриття. Адже ця галузь фізики в даний час маловивчена і для того, щоб мати з цього якусь практичну користь, можуть знадобитися роки і десятиліття часу.

LEU
LEU
Головний редактор сайту uaengineer.com.ua

Залишити відповідь

Увійти за допомогою: