Bir süper iletkenin içinde garip bir “şeytan” parçacığı bulmak, fiziğin “kutsal kâsesinin” kilidini açmaya yardımcı olabilir
Bir süperiletkenin içindeki yakalanması zor ‘şeytan’ parçacığı, ilk kez tahmin edilmesinden yaklaşık 70 yıl sonra gözlemlendi. Keşfi, süper iletkenlerin nasıl çalıştığına dair gizemi çözmeye yardımcı olabilir.
Devil Pines, süper iletken stronsiyum rutenat örneğinin içinde keşfedilen şeffaf, yüksüz bir parçacıktır. Bu bir tıkayıcı – bir parçacık gibi davranan plazma elektronları boyunca bir dalgalanma – bu da onun bir yarı parçacık olduğu anlamına geliyor.
Teorisyenler, plazmonların malzemelerde süper iletkenliği kolaylaştırabileceğine inanıyor. Fizikçiler nasıl olduğunu anlayabilirlerse, Devil Pines’ı oda sıcaklığında süper iletkenlere ışık tutmak için kullanabilirler – elektriğin neredeyse kayıpsız taşınmasını sağlayacak fiziğin “kutsal kâselerinden” biri. Araştırmacılar bulgularını 9 Ağustos’ta Nature dergisinde yayınladılar. doğa.
İlgili: Bilim adamları gerçekten oda sıcaklığında bir süper iletken yaptılar mı? Uzmanlar, o kadar hızlı değil diyor.
“Uzun süredir iblisler hakkında spekülasyonlar yapılıyor, ancak ampiristler onları hiç incelemedi.” Peter AbamonteIllinois Üniversitesi, Urbana-Champaign’de Fizik Profesörü. bir açıklamada söyledi. “Aslında onu aramıyorduk bile. Ama görünüşe göre tam olarak doğru şeyi yapıyorduk ve onu bulduk.”
Şeytanını ilk kez 1956’da görselleştiren David Baines, farklı enerji aralıklarındaki iki elektron grubu iki plazmon oluşturduğunda belirli metallerde ortaya çıkacağını tahmin etti. Bu plazmonlar, birinin tepe noktaları diğerinin vadileriyle aynı hizaya gelecek şekilde birbirleriyle faz dışı düşerse, kısmen birbirini götürebilir.
Normalde, tüm bir madde boyunca tek bir oktahedron oluşumu için çok özel sıcaklıklar gerekir, ancak Baines, kütlesiz, nötr olan ve bileşenlerini bir enerji karışımından türeyen yeni kompakt oktahedronunun oda sıcaklığında var olabileceğini savundu. “Belirgin bir elektron hareketi” olan teorik parçacığına bir iblis adını verdi. Ancak kütlesi ve yükü olmaması onu bulmayı zorlaştırıyordu.
Şeytanı kovalamak için, yeni çalışmanın arkasındaki fizikçiler elektronları kristalize stronsiyum rutenata ateşlediler ve elektronlar geri döndükçe enerjilerini ölçtüler. Bundan, malzemenin içindeki plazma dalgasının momentumunu hesapladılar.
Stronsiyum ruteniyenin içinde gizlendiğini keşfettikleri yarı parçacık, kütlesiz bir elektron modunun tahminleriyle eşleşti. Takip deneyleri, araştırmacıların ilk keşfini tekrarladı – Devil Pines’ı buldular.
“İlk başta ne olduğu hakkında hiçbir fikrimiz yoktu. Şeytanlar pek yaygın değil. Bu olasılık erkenden ortaya çıktı ve temelde buna güldük” dedi. Ali HüseyinAçıklamaya göre şu anda kuantum teknolojisi şirketi Quantinuum’da fizikçi olan Dr. “Ama bazı şeyleri göz ardı etmeye başladığımızda, Şeytan’ı gerçekten bulduğumuzdan şüphelenmeye başladık.”
Çalışma yazarları, diğer metallerde yapılacak daha fazla çalışmanın, süper iletkenlerin nasıl çalıştığına dair önemli bilgiler ortaya çıkarabileceğini söyledi. BCS teorisi olarak adlandırılan standart teori, süperiletkenliğin, fononlar olarak bilinen kuantum ölçeğindeki ses dalgaları elektronları Cooper çiftleri olarak bilinen çiftlere dönüştürdüğünde ortaya çıktığını ve esasen davranışlarını bir süperakışkanınkine çevirdiğini öne sürüyor.
Ancak Devil Pines’ın elektronları bir araya getirme işine de dahil olabileceği ve bunun daha iyi süper iletkenleri anlamak ve inşa etmek için kullanılabileceği olasılığı devam ediyor.
“Web hayranı. Tipik düşünür. İçine kapanık. Amatör iletişimci. Pop kültürü meraklısı.”