g u t x .com.tr İpek yolu - Çin'i anlamaya götürürüm

İtici suçlama, Cooper'ın yalıtılmış bir durumda "adalara sıçramasını" engelliyor mu?

Brocade Garden: Bu makale fizik içindir

Süperiletkenler sayesinde sıfır dirençle elektrik iletebilir Cooper çifti (Cooper çifti) ve elektron ikilisi (elektron ikilisi). Cooper çiftleri birbirleriyle etkileşime giren elektron çiftleridir ve engelsiz olarak malzemeden geçebilirler. Daha 2007'de Brown Üniversitesi'ndeki araştırmacılar harika bir keşif yaptılar, Cooper çiftleri ayrıca yalıtım malzemelerinde de mevcuttur Akımın akışını mümkün kılmaktan çok engellemeye yardımcı olur. Şimdi aynı laboratuvar ekibi bunları ortaya çıkardı " Cooper çifti izolatörü "Kuvvet dahil oldu. Şimdi Physical Review Letters'da yayınlanan bir makalede araştırmacılar şunları belirtti:

Yalıtım aşamasında, Cooper çiftleri, malzemenin atomik kafesindeki herhangi bir bozukluktan ziyade karşılıklı itme ile sınırlandırılır. Bu anlayış, süper iletken yalıtım geçişlerini (süper iletken anahtarlar gibi) kullanan malzemeleri veya cihazları tasarlarken önemli olabilir. Brown Üniversitesi'nde fizik profesörü ve makalenin kıdemli yazarı Jim Valles şunları söyledi: Elektroniğin anahtarı elektron akışını kontrol etmektir, bu nedenle elektron akışının yeni çalışma yöntemleri üretmesine izin verecek yeni yollar bulmak gerekir. Yeni ekipmanın gerçekleştirilmesi. Bu araştırma, bize Cooper çifti yayılımı hakkında yeni bilgiler sağlıyor ve bu da onları yeni ekipmanlarda manipüle etmeye yardımcı olabilir. Daha önce, Valles ve meslektaşları, kalın amorf bizmutun bir süperiletken görevi gördüğü amorf bizmut ince filmler üzerinde deneyler yaptılar.

Ancak yalnızca birkaç atom kalınlığında dilimler halinde kesildiğinde, bir yalıtkan haline gelir. Wallace ve meslektaşları tarafından yapılan ön araştırma, Cooper çiftlerinin (ismini, dinamiklerini tanımladıkları için Nobel Ödülü'nü kazanan Brown Üniversitesi fizikçisi Leon Cooper'dan alıyor) gösterdi. . Ancak filmdeki Cooper çifti, süperiletkenlik durumunda olduğu kadar özgürce hareket etmiyor, ancak malzemenin içindeki bir adada mahsur kalıyor ve bir sonraki adaya atlayamıyor. Bununla birlikte, ikizleri hangi kuvvetin yerinde tuttuğu belli değil. Valles ve meslektaşlarının bu yeni çalışmada keşfetmeyi umduğu şey tam olarak budur. Cooper çiftini sabitlemenin bir yolu elektrik yüküdür Her bir çift parçacık güçlü bir negatif yüke sahiptir ve aynı yüke sahip parçacıklar birbirini iter. Cooper çifti bir sonraki adaya atlamakta güçlük çekiyor olabilir, çünkü o ada zaten başka bir Cooper çifti tarafından işgal edilmiş durumda.

Jim Valles Resim: Brown Üniversitesi

Bu, akımın malzemeden geçmesini önleyen, şarjla ilgili bir trafik sıkışıklığı yaratır. Valles ve meslektaşları bu durumu test etmeyi planlıyor. Bu çalışmada bizmut yalıtkanın atomik yapısına gadolinyum atomları serpildi. Gadolinyum manyetiktir ve manyetizma Cooper çiftini zayıflatır ve potansiyel olarak ayrı elektronlara bölünmelerine neden olur. Birkaç Cooper çifti bir anda kırılırsa, bir miktar ada alanı serbest bırakılır ve tüm Cooper'ların zıplaması için yer kalır. Bu nedenle, gadolinyum ilavesiyle daha fazla elektron çifti atlamaya başlarsa, bu malzemelerdeki direncin yüke bağlı trafik sıkışıklığından kaynaklandığına dair açık bir sinyal olacaktır, bu da tam olarak deneyin gösterdiği şeydir. Filmdeki adaların birleşimi ile Cooper'ın karşılıklı itilmesinin oluşturduğu adalar arasındaki bariyer bu direnişi yaratıyor.

Bu, birisinin diğer olası nedenleri ilk kez ekarte edebileceği zamandır. Başka bir olasılık da denen şeydir Anderson yerelleştirmesi Olgu, maddi yapı bozukluğuyla ilgilidir. Mutlak sıfıra yakın sıcaklıklarda, Anderson etkisi Önemli olabilir, çünkü mutlak sıfıra yakın sıcaklıklarda, bunlar daha tuhaf bir durum oluştururlar. Süper yalıtım , Bu durumda direniş sonsuz olacak. Ancak nispeten yüksek sıcaklıklarda, bu çalışma şarjın en önemli olduğunu gösteriyor. Bunun yeni elektronik cihazların tasarımı üzerinde bir etkisi olabilir - belki de mantık kapıları için süper iletken anahtarlar. Bu cihazdan düşük sıcaklık anahtarı elde etmek mümkündür ya da bu davranışı yüksek sıcaklık süper iletkenlerinden alabilirsek, daha pratik kullanımlara sahip olabilecek daha yüksek sıcaklıklı bir versiyon elde edebiliriz.