Физики из России сняли на видео "побег" магнитных вихрей из сверхпроводника

© Фото : Елена Хавина/ пресс-служба МФТИКвантовый вихрь на границе между сверхпроводником и нормальным металломКвантовый вихрь на границе между сверхпроводником и нормальным металлом
Подпишись на ежедневную рассылку РИА Наука

Спасибо за подписку

Пожалуйста, проверьте свой e-mail для подтверждения подписки

МОСКВА, 14 июн – РИА Новости. Российские ученые выяснили, что магнитные "воронки", существующие в определенных сверхпроводниках, могут "сбегать" из них и проникать в "обычные металлы", что придает им необычные квантовые свойства. Их выводы и фотографии "побега" были опубликованы в журнале Nature Communications.

Видеозапись движения воронок внутри сверхпроводника
Физики открыли самый быстрый объект на Земле
"Подобные эксперименты стали возможны благодаря прогрессу в области сканирующей туннельной микроскопии. Мы могли уверенно работать при сверхнизких температурах и в условиях сверхвысокого вакуума, благодаря чему поверхность сверхпроводника и металла оставалась "атомно-чистой" достаточно долгое время. Такой микроскоп есть и в МФТИ, в нашей лаборатории", — рассказывает Василий Столяров, физик из Долгопрудного, 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.

Этот феномен, который физики называют эффектом Мейснера, работает неодинаково в разных сверхпроводниках. В сверхпроводниках 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.

Магнитные вихри в пленке из силицида марганца
Российские ученые проследили за магнитными вихрями в памяти будущего

Данный феномен был открыт в 1957 году советским физиком Алексеем Абрикосовым, 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".

Квантовый характер этих вихрей, а также их стабильность и предсказуемость давно привлекают внимание физиков, пытающихся создать квантовые или световые компьютеры и нуждающиеся в надежных и быстрых запоминающих устройствах, способных напрямую работать с подобными вычислительными устройствами.

Как рассказывает Столяров, физиков давно интересует, могут ли подобные магнитные воронки существовать и в других материалах, которые приобретают часть квантовых свойств сверхпроводников при контакте с ним. Такое, к примеру, происходит в том случае, если соединить пластинку из ниобия, приобретающего сверхпроводящие свойства при температуре в 4-5 градусов выше абсолютного нуля, с пленкой из меди, не способной стать сверхпроводником в таких условиях.

Надпись AV, сложенная из вихрей Абрикосова в сверхпроводнике
Российские физики создают сверхпроводящую "вихревую" память

Узнать это достаточно сложно, так как вихри Абрикосова, одни из самых быстрых объектов во Вселенной, крайне сложно "вылавливать" и изучать. Российские ученые смогли решить эту проблему, используя сверхчувствительный туннельный микроскоп, при помощи которого они "обстреливали" бутерброд из меди и ниобия пучками электронов, и новых теорий, позволивших им найти следы подобных квантовых воронок на снимках с микроскопа.

Наблюдая за тем, как электроны внутри этой конструкции отталкивали проходящий через них поток электронов, ученые смогли найти "раструбы" магнитных воронок, "сбежавших" в пластинку из меди. Они находились ровно над теми точками, где находились их "основания" в толще сверхпроводника, и при этом они проникали на неожиданно большое расстояние вглубь обычного металла, несколько десятков нанометров.

Их открытие, как отмечает Столяров, говорит о том, что подобные "бутерброды" можно использовать в качестве элементов квантового компьютера и гибридных квантовых устройств, где необходимо сочетание свойств обычных металлов и их сверхпроводящих "кузенов". Для этого, однако, необходимы дальнейшие наблюдения за "побегами" квантовых воронок из сверхпроводников, заключают ученые.

РИА Наука
Комментарии
1 пользователь оставил 1 комментарий
Чемпионат мира по футболу 2018
19 июня 15:00
-
Колумбия
-
Япония
19 июня 18:00
-
Польша
-
Сенегал
19 июня 21:00
-
Россия
-
Египет
20 июня 18:00
-
Уругвай
-
Саудовская Аравия
Чемпионат мира по футболу 2018
19 июня 15:00
-
Колумбия
-
Япония
19 июня 18:00
-
Польша
-
Сенегал
19 июня 21:00
-
Россия
-
Египет
20 июня 18:00
-
Уругвай
-
Саудовская Аравия
Наверх
Авторизация
He правильное имя пользователя или пароль
Войти через социальные сети
Регистрация
E-mail
Пароль
Подтверждение пароля
Введите код с картинки
He правильное имя пользователя или пароль
* Все поля обязательны к заполнению
Восстановление пароля
E-mail
Инструкции для восстановления пароля высланы на
Смена региона
Идет загрузка...
Произошла ошибка... Повторить
правила комментирования материалов

Регистрация пользователя в сервисе РИА Клуб на сайте Ria.Ru и авторизация на других сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» при помощи аккаунта или аккаунтов пользователя в социальных сетях обозначает согласие с данными правилами.

Пользователь обязуется своими действиями не нарушать действующее законодательство Российской Федерации.

Пользователь обязуется высказываться уважительно по отношению к другим участникам дискуссии, читателям и лицам, фигурирующим в материалах.

Публикуются комментарии только на тех языках, на которых представлено основное содержание материала, под которым пользователь размещает комментарий.

На сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» может осуществляться редактирование комментариев, в том числе и предварительное. Это означает, что модератор проверяет соответствие комментариев данным правилам после того, как комментарий был опубликован автором и стал доступен другим пользователям, а также до того, как комментарий стал доступен другим пользователям.

Комментарий пользователя будет удален, если он:

  • не соответствует тематике страницы;
  • пропагандирует ненависть, дискриминацию по расовому, этническому, половому, религиозному, социальному признакам, ущемляет права меньшинств;
  • нарушает права несовершеннолетних, причиняет им вред в любой форме;
  • содержит идеи экстремистского и террористического характера, призывает к насильственному изменению конституционного строя Российской Федерации;
  • содержит оскорбления, угрозы в адрес других пользователей, конкретных лиц или организаций, порочит честь и достоинство или подрывает их деловую репутацию;
  • содержит оскорбления или сообщения, выражающие неуважение в адрес МИА «Россия сегодня» или сотрудников агентства;
  • нарушает неприкосновенность частной жизни, распространяет персональные данные третьих лиц без их согласия, раскрывает тайну переписки;
  • содержит ссылки на сцены насилия, жестокого обращения с животными;
  • содержит информацию о способах суицида, подстрекает к самоубийству;
  • преследует коммерческие цели, содержит ненадлежащую рекламу, незаконную политическую рекламу или ссылки на другие сетевые ресурсы, содержащие такую информацию;
  • имеет непристойное содержание, содержит нецензурную лексику и её производные, а также намёки на употребление лексических единиц, подпадающих под это определение;
  • содержит спам, рекламирует распространение спама, сервисы массовой рассылки сообщений и ресурсы для заработка в интернете;
  • рекламирует употребление наркотических/психотропных препаратов, содержит информацию об их изготовлении и употреблении;
  • содержит ссылки на вирусы и вредоносное программное обеспечение;
  • является частью акции, при которой поступает большое количество комментариев с идентичным или схожим содержанием («флешмоб»);
  • автор злоупотребляет написанием большого количества малосодержательных сообщений, или смысл текста трудно либо невозможно уловить («флуд»);
  • автор нарушает сетевой этикет, проявляя формы агрессивного, издевательского и оскорбительного поведения («троллинг»);
  • автор проявляет неуважение к русскому языку, текст написан по-русски с использованием латиницы, целиком или преимущественно набран заглавными буквами или не разбит на предложения.

Пожалуйста, пишите грамотно — комментарии, в которых проявляется пренебрежение правилами и нормами русского языка, могут блокироваться вне зависимости от содержания.

Администрация имеет право без предупреждения заблокировать пользователю доступ к странице в случае систематического нарушения или однократного грубого нарушения участником правил комментирования.

Пользователь может инициировать восстановление своего доступа, написав письмо на адрес электронной почты moderator@rian.ru

В письме должны быть указаны:

  • Тема – восстановление доступа
  • Логин пользователя
  • Объяснения причин действий, которые были нарушением вышеперечисленных правил и повлекли за собой блокировку.

Если модераторы сочтут возможным восстановление доступа, то это будет сделано.

В случае повторного нарушения правил и повторной блокировки доступ пользователю не может быть восстановлен, блокировка в таком случае является полной.

Чтобы связаться с командой модераторов, используйте адрес электронной почты moderator@rian.ru или воспользуйтесь формой обратной связи.

Заявка на размещение пресс-релиза
Компания
Контактное лицо
Контактный телефон или E-mail
Комментарий
Введите код с картинки
Все поля обязательны к заполнению. Услуга предоставляется на коммерческой основе.
Заявка успешно отправлена