Російські дослідники поєднали в одному матеріалі несумісні властивості

Російські дослідники поєднали в одному матеріалі несумісні властивості
Вчені з Німеччини, Росії та Японії створили неймовірне речовина, що має, здавалося б, яке заборонено фізичними законами поєднання властивостей. Це надпровідник, що генерує магнітне поле. Новинка дуже цікава з точки зору фундаментальної науки, але може стати в нагоді і в техніці.

Досягнення описано в науковій статті, опублікованій в журналі Nature Physics.

Пояснимо, що речовина в стані надпровідності, як правило, неможливо намагнітити. Зовнішнє магнітне поле не проникає в нього. А якщо по надпровідники пустити струм, такий електромагніт створить магнітне поле в навколишньому просторі, але не всередині себе. І навпаки, намагнічене речовина не можна занурити в надпровідний стан.

Магнітне поле в речовині створюється атомами з неспареними електронами, а надпровідність, навпаки, виникає завдяки парам електронів. Відповідно, поява в речовині джерел магнітного поля заважає йому перейти в надпровідний стан.

Відомо виключно мало матеріалів, які можуть одночасно знаходитися в надпровідного стану і генерувати магнітне поле. Це неймовірне поєднання досягається завдяки особливому властивості: спонтанного порушення симетрії за часом. Чи не занурюючись в нетрі теорії, можна сказати, що минуле такої системи неможливо встановити, виходячи тільки з її сьогодення.

Підкреслимо, що ця "непередбачуваність минулого" удавана. Фізикам невідомі процеси, які дійсно порушували б оборотність часу для електронів, протонів або нейтронів, тобто тих частинок, з яких складається звичайне речовина (а ось з більш екзотичними частинками таке інколи трапляється).

У разі матеріалів зі спонтанним порушенням симетрії за часом мова йде про те, що минуле системи неможливо встановити існуючими методами. Теоретично, якщо б експериментатори могли врахувати стан кожного атома в матеріалі, ні про яку незворотності часу не довелося б говорити. Але така точність виходить далеко за рамки можливого.

Так чи інакше, подібне екзотичне властивість дозволяє матеріалу поєднувати властивості надпровідника і магнетика. Відбуваються при цьому процеси все ще маловивчені, тому вони дуже цікавлять фізиків. З іншого боку, пристрій, здатний бути надпровідників і постійним магнітом, могло б стати в нагоді в розробці нової техніки.

Саме такий матеріал синтезували автори нової статті. Вірніше, це цілий клас арсенидів барію-калію-заліза із загальною формулою Ba1-xKxFe2As2, де x може набувати різних значень.

До слова, синтез відповідних для дослідів монокристалів розміром до одного сантиметра сам по собі був дуже нетривіальний.

"Отримання якісних зразків достатнього розміру є серйозною завдання, так як важливої ??може виявитися будь-яка дрібниця: і матеріал тигля, і чистота реактивів, і обраний склад, і температурний режим. Для отримання монокристалів ми використовували власні напрацювання", - розповідає співавтор статті Ігор Морозов , співробітник хімічного факультету МГУ імені М. В. Ломоносова.

Але зусилля хіміків виправдали себе. Вхідні в команду фізики виявили, що при x приблизно рівному 0,7 речовина набуває особливих властивостей. При температурі -263 градусів Цельсія відбувається спонтанне порушення симетрії за часом. При цьому матеріал занурюється в надпровідний стан і одночасно генерує магнітне поле.

"Отримані результати вказують на те, що для ряду надпровідників при певних складах реалізується маловивчена форма магнетизму. Дивно те, що цей магнетизм породжується надпровідність, що і робить дане явище особливо цікавим.

Подальше дослідження цього явища відкриває нові можливості для створення надпровідних пристроїв ", - резюмує співавтор роботи Вадим Гриненко (Vadim Grinenko) з Технічного університету Дрездена.

Переглядів: 2470
Коментувати:
Введіть цифри


podorozhi_v_chasi_dlПодорожі в часі: для вчених вони реальні, але є нюанси
12:36 26.02.2024
chomu_plyashki_z_shaЧому пляшки з шампанським не вибухнули на борту затонулого “Титаніка”
15:41 29.01.2024
vcheni_predstavili_pВчені представили перші прямі докази, що пояснюють, чому ми спимо
14:20 09.01.2024
vpershe_v_istorii_vcВперше в історії вчені здійснили успішну квантову телепортацію предмету через світло
10:07 31.12.2023
city_university_of_hСтворена кераміка, яка відображає 99,6% сонячних променів
12:33 28.11.2023
kim_buv_najpershij_vКим був найперший вчений в історії людства
09:53 24.11.2023
vidkrito_molekulu_yaВідкрито молекулу, яка може зробити ядерний синтез непотрібним
11:41 09.10.2023
paradoks_chajnogo_liПарадокс чайного листа Ейнштейна привів до мимовільного формування цінного матеріалу
20:22 30.09.2023
kitajski_inzheneri_nКитайські інженери навчилися керувати віддаленими об'єктами силою магнітного поля
09:27 07.09.2023
fiziki_pokazali_yak_Фізики показали, як передавати звук у вакуумі
11:44 15.08.2023

Ми в соцмережах:

♥ В "Закладки"
Популярне

























QRcode Наш Топ-100
Новини тижня (стрічка новин)
Смачні рецепти страв
Корисні штуки
Музика для відпочинку:
 
Архив
Інтереcно - (С) 2020 Всі права збережено
Використання будь-яких матеріалів, розміщених на сайті, дозволяється за умови посилання на Інтереcно обов'язково.