British Columbia Ülikooli füüsikud avastasid koostöös rahvusvahelise teadlaste rühmaga femtosekundlaserimpulsside abil kõrgtemperatuursetele ülijuhtide aluseks olevaid mikroskoopilisi interaktsioone.
Vasepõhine ülijuht-kaabel. American Superconductor
Eksperimendis, mille täpsemad detailid avaldati täna teadusajakirjas Science, ergastati prototüüpilisi vaskoksiidi ülijuhi aatomeid 100 femtosekundiliste laserimpulssidega. Materjalist vabanes tasakaaluolekusse naastes energia kas ülijuhi aatomstruktuuri deformatsioonide ehk foononite näol, või spinnide fluktuatsioonidena.
Teadlastel õnnestus saada väga täpseid andmeid relaksatsiooniprotsessi kiiruse kohta, aga ka energiaimpulsside mõju osas ülijuhi omadustele. Tulemused näitasid, et ülijuhtiva oleku kõrge kriitilise temperatuuri eest vastutavad puhtalt elektromagnetilised protsessid.
“Selline uus tehnika lubab meile seni parima viisi vaatlemaks interaktsioone, mis juhivad ülijuhitvate olekute tekkimist, seda nii ajas kui erinevate karakteersete energiate puhul,” sõnab UBC dotsent professor Andrea Damascelli. “Saame nüüd hakata ülijuhte moodustavaid eri füüsikalisi nähtusi lahti arutama.”
Ülijuhtivus on fenomen, mis kätkeb elektrivoolu takistuseta kulgemist. Osades materjalides esineb nulltakistus väga madalatel temperatuuridel. Kõrgtemperatuursetel kupraat-ülijuhtidel on omadus juhtida elektrit takistuseta juba temperatuuril -140 C (võrdle absoluutse nulliga, -273.15 C – toim).
Võtmemehhanism, mis lubab laengukandjatel juhis takistuseta kulgeda, tugineb elektronide paardumisele. Tavalises metallilises ülijuhis on paardumine seletatud foononite abil. Kõrgtemperatuursete vask-oksiid ülijuhtide puhul ei ole seni aga seletusi suudetud anda.
“Antud läbimurre vask-oksiidi omaduste mõistmisel pindab tee kõrgtemperatuursete ülijuhtide saladuste lahendamisele ning avab ukse uute, veelgi kõrgemal temperatuuril ülijuhtivate materjalide modelleerimisele,” ütleb artikli üks põhiautoriterst, Itaalia Cattolica del Sarco Cuore Ülikooli teadlane Claudio Giannetti. Rahvusvahelisesse töörühma oli veel lisaks kaasatud Jaapani, Šveitsi ning Ameerika teadlasi.
Allikas: PhysOrg
Leave a Reply