Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на

Физики открыли самый быстрый объект на Земле

© Иллюстрация РИА Новости . Алина Полянина // Yonathan Anahory/Hebrew UniversityВидеозапись движения воронок внутри сверхпроводника
Видеозапись движения воронок внутри сверхпроводника

МОСКВА, 20 июл — РИА Новости. Ученые впервые смогли сфотографировать воронки внутри сверхпроводников и обнаружили, что они движутся с гигантской скоростью — около 70 тысяч километров в час, быстрее всех космических зондов и природных объектов на Земле, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

"Это открытие может быть критически важным для создания сверхпроводниковой электроники будущего и поиска новых теоретических и экспериментальных проблем, связанных с еще не изученной сферой электромагнитных полей и токов сверхвысокой энергии", — заявил Лиор Эмбон (Lior Embon) из Института Вейцмана в Реховоте (Израиль). 

Модель молекулы
Квантовая физика помогла ученым превратить сверхпроводник в изоляторФизики из США смогли превратить сверхпроводник в изолятор, создав в нем своеобразные зоны "квантовой неопределенности" при помощи слабых магнитных полей, что поможет раскрыть секреты их работы при высоких температурах.
Все сверхпроводники обладают необычным свойством — они "не любят" магнитное поле и стремятся вытолкнуть его наружу, если линии этого поля с ними контактируют. Если сила поля превышает определенное значение, сверхпроводник резко теряет свои свойства и становится "обычным" материалом.

Этот феномен, который физики называют "эффектом Мейснера", работает неодинаково в разных сверхпроводниках. В сверхпроводниках так называемого первого рода магнитное поле не может существовать в принципе, а в их "собратьях" второго рода магнитное поле может проникать на небольшие расстояния в тех точках, где сочетаются сверхпроводящие и несверхпроводящие свойства.

Феномен открыл в 1957 году советский физик Алексей Абрикосов, за что он, а также Виталий Гинзбург и Энтони Леггет получили в 2003 году Нобелевскую премию по физике. Этот же феномен "частичного проникновения" магнитных полей порождает внутри сверхпроводника особые магнитные воронки, кольцевые электрические токи, которые сегодня ученые называют "вихрями Абрикосова".

Надпись AV, сложенная из вихрей Абрикосова в сверхпроводнике
Российские физики создают сверхпроводящую "вихревую" памятьФизики из МФТИ и их зарубежные коллеги научились управлять так называемыми вихрями Абрикосова, магнитными "воронками" в сверхпроводниках, что открывает дорогу для создания памяти для световых и квантовых компьютеров будущего.

Квантовый характер этих вихрей, а также их стабильность и предсказуемость давно привлекают внимание физиков, пытающихся создать квантовые или световые компьютеры и нуждающихся в надежных и быстрых запоминающих устройствах.

Эмбон и его коллеги из Израиля, Украины и США получили первые снимки подобных вихрей, возникающих внутри сверхпроводника при сильном токе, и раскрыли весьма необычные их свойства, заставившие ученых сомневаться во всех теориях, описывающих поведение этих квантовых структур.

Для получения данных фотографий израильские физики создали специальный сверхчувствительный датчик магнитного поля на базе сверхпроводников, способный "видеть" источники магнитных полей размерами в 50 нанометров и ощущать даже малейшие сдвиги в силе полей и их направленности.

Магнитные вихри в пленке из силицида марганца
Российские ученые проследили за магнитными вихрями в памяти будущегоФизики из МФТИ и Института общей физики РАН проследили за тем, как ведут себя скирмионы, своеобразные магнитные вихри, внутри основы для будущей спиновой памяти, что поможет ученым понять, как создать ячейки памяти для квантовых компьютеров.
Датчик ученые использовали для наблюдений за тем, что происходит внутри пленки из свинца, охлажденной до температуры, близкой к абсолютному нулю. В таких условиях свинец превращается в сверхпроводник второго рода, что позволило Эмбону и его коллегам проследить за тем, как воронки ускоряют свой бег при повышении напряжения тока.

Когда ученые получили первые результаты замеров, они не поверили глазам: воронки двигались с необычайно высокой скоростью, составлявшей примерно 72 тысячи километров в час.

Это почти в 60 раз больше скорости звука и сопоставимо с той скоростью, с которой Земля движется вокруг Солнца, а также в десятки раз больше скорости движения отдельных атомов и молекул в атмосфере Земли. Кроме того, все рукотворные объекты, в том числе сверхскоростные зонды New Horizons и "Вояджер", движутся медленнее воронок в сверхпроводниках. 

Здание Президиума Российской академии наук на Ленинском проспекте
Российский физик придумал, как создать "комнатный" сверхпроводникРоссийский физик доказал возможность существования сверхпроводников, работающих при комнатных температурах, просчитав свойства необычных одномерных дефектов, возникающих внутри них при переходе в сверхпроводящее состояние.
Данное значение, как объясняют ученые, было удивительным для них по совсем другой причине. Дело в том, что воронки движутся примерно в 50 раз быстрее, чем сам ток внутри сверхпроводника. Пока у физиков нет никаких объяснений тому, что разгоняет воронки и почему они периодически сливаются друг с другом и объединяются в цепочки, что противоречит всем представлениям об их поведении.

Как показывают теоретические расчеты Эмбона и его коллег, 72 тысячи километров в час — не предел скорости для этих квантовых структур. Если сверхпроводник охладить еще сильнее и повысить напряжение в нем, то тогда можно будет разогнать воронки еще больше. Ученые надеются, что дальнейшие наблюдения за этими объектами помогут раскрыть природу этих вихрей и приблизят нас к созданию "комнатных" сверхпроводников и электроники на их базе.

Оценить 101
Лучшие комментарии
Декор Декоров20 июля 2017, 14:32
Не осилил!
llyteanes120 июля 2017, 14:02
Долго ещё человечество будет постигать то, что создано Высшим Разумом! Но, пока одни постигают Суть, другие ведут нас назад, в Большой Хаос. И с большим успехом!
Рекомендуем
РИА
Новости
Лента
новостей
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала