Kas ülijuhtivuse kirjeldamiseks on foononeid vaja?
Levinuim, Bardeen-Cooper-Schiefferi (BCS) teooria, seletab ülijuhtivuse nähtust kristallvõre võnkumiste (foononite) vahendusel toimiva elektronide efektiivse tõmbumise ja nn. Cooperi paaridesse jagunemise abil. Kuid nähtuse esinemiseks pole tähtis, mil moel elektronid vastasmõjustuvad, vaid ainult see, et nad kuidagi efektiivselt tõmbuksid ja paaridesse jaguneks.
 |
Kõrgtemperatuurse ülijuhi kohal hõljuv magnet (Pilt: Wikipedia)
Ajakirjas Nature avaldatud artiklis arutlevad P. Monthoux, D. Pines ja G. G. Lonzarich alternatiivsete võimaluste üle, kus ülijuhtiva seisundi tarvis vajalikud elektronipaarid moodustuvad nn. raskete elektronide interaktsioonil. Rasketeks elektronideks nimetatakse elektronidega samaväärse massi ja spinniga kvaasiosakesi, mille vastasmõjusid kristallvõrega võetakse arvesse kui osakeste massi muutust. Niisuguste osakeste gaasil ilmneb ülijuhtivuse seisukohalt väga huvitavaid omadusi ja ehkki kirjeldatud töös ei esitata konkreetseid ennustusi, pakuvad tulemused põhimõttelise võimaluse kõrgtemperatuursete ülijuhtide loomiseks, määrava tähtsusega on siin materjali kristallstruktuur ja magnetilised omadused. Näiteks on võimalik olukord, kus niisugused osakesed olenevalt oma suhtelisest paiknemisest võivad tõmbuda või tõukuda. Kui jõutakse niikaugele, et saab arvutada kõrgtemperatuurseks ülijuhtivuseks tarviliku aatomite paigutuse, võib see olla otsustavaks juhiseks toatemperatuuril ülijuhtivate materjalide otsinguil.
Allikas: Nature 450, 1177-1183
Toimetas Erik Randla