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

Физики из России первыми изучили свойства "невозможных" сверхпроводников

© Фото : Пресс-служба МФТИТак художник представил себе структуру "невозможного" сверхпроводника
Так художник представил себе структуру невозможного сверхпроводника
Читать ria.ru в

МОСКВА, 23 авг – РИА Новости. Российские физики получили первые данные по структуре и поведению "невозможных" сверхпроводников, сочетающих в себе свойства магнитных и сверпроводящих материалов. Их выводы были представлены в журнале Science Advances.

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.
"Наши результаты открывают новую страницу в современной физике сверхпроводимости, они дают почву для будущих фундаментальных теоретических и экспериментальных исследований процессов, протекающих в сверхпроводниках на атомном масштабе. Мы готовим ряд научных статей о таких материалах, и данная публикация стала первой в своем роде", — заявил Василий Столяров, физик из Московского физико-технического института в Долгопрудном, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Все сверхпроводники обладают необычным свойством – они "не любят" магнитное поле и стремятся его вытолкнуть наружу в том случае, если линии этого поля с ними контактируют. Если сила поля превышает определенное значение, то тогда сверхпроводник резко теряет свои свойства и становится "обычным" материалом.

Ученых давно интересует то, как этот феномен, который они называют "эффектом Мейснера", будет влиять на поведение носителей информации и вычислительных приборов, а также ферромагнитных сверхпроводников, нового класса веществ с нулевым сопротивлением.

Долгое время физики считали, что такие вещества не могут существовать, так как магнитные поля мешают формированию пар электронов, отвечающих за работу сверхпроводимости. В начале этого века выяснилось, что это не так, когда физики открыли несколько соединений редкоземельных металлов, серы и бора, сочетающих в себе  и сверхпроводящие, и магнитные свойства.

Пока не понятно, как именно они работают, однако ученые предполагают, что электроны внутри них могут объединяться не в пары, а в своеобразные тройки, а сами ферромагнитные сверхпроводники могут быть разбиты на чередующиеся зоны со сверхпроводящими и магнитными свойствами.

Видеозапись движения воронок внутри сверхпроводника
Физики открыли самый быстрый объект на Земле

Столяров и его коллеги из российских и зарубежных научных центров сделали первый шаг к раскрытию тайн этих материалов, изучая поведение подобных слоев, возникающих в кристаллах из соединения европия, железа, мышьяка и фосфора при низких температурах.

Этот материал, как отмечают ученые, уникален и интересен тем, что он приобретает сверхпроводящие свойства до того, как он превращается в магнит, тогда как другие ферромагнитные сверхпроводники ведут себя обратным образом. Подобная необычная черта данного соединения позволила Столярову и его коллегам проследить за формированием слоев и поведением электронов внутри него, используя магнитно-силовой микроскоп.

Эти наблюдения помогли ученым найти феномен, который они не ожидали увидеть. Помимо магнитных доменов, сверхпроводящих токов и связанных с ними "магнитных воронок", так называемых вихрей Абрикосова, российские исследователи открыли внутри этого материала особое состояние и связанные с ним зоны, которые они назвали "мейсснеровскими доменами".

Они, как предполагают ученые, возникают в результате взаимодействия магнитных полей и сверхпроводящих токов, мешающих их проникновению внутрь этих доменов. В результате этого кристалл сверхпроводника разбивается на бесчисленное множество зон-"полосок" с магнитными и сверхпроводящими свойствами.

Фотография воронок внутри сверхпроводниковой пленки
Физики из России сняли на видео "побег" магнитных вихрей из сверхпроводника

Подобное состояние, как показали дальнейшие опыты, может существовать только в узком диапазоне температур – при ее повышении или понижении "мейсснеровские домены" разрушаются и превращаются в "обычные" сверхпроводящие или ферромагнитные зоны.

Все это, как отметил Столяров, позволяет гибко управлять тем, что происходит внутри сверхпроводника, где и как в нем появляются вихри Абрикосова. Это может быть использовано при разработке электронных устройств на основе гибридных сверхпроводящих материалов.  Вдобавок, такое поведение сверхпроводника говорит о том, что тройки электронов не обязательно должны существовать внутри него, что облегчит дальнейшее изучение его секретов.

Чат0
Рекомендуем
Предприниматель Олег Тиньков
Олег Тиньков рассказал, чем займется после продажи банка "Яндексу"
Лента новостей
0
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала