Ученые продвинулись в поиске сверхпроводников
Поиск сверхпроводников, работающих при высоких температурах, подвинулся вперед благодаря открытию профессора физики и астрономии Yadin Y. Goldschmidt из питтсбургского университета и бывшего ассистента этого же заведения Eduardo Cuansing. Сообщение об открытии было опубликовано в конце октября в журнале Physical Review Letters.
Когда сверхпроводник попадает в магнитное поле, это поле проникает в него в виде тонких потоков, называемых вихрями. Вокруг каждого такого вихря возникают электрические токи. Эти вихри тиражируют себя и рассеиваются, когда температура материала возрастает. "Эта рассеивающаяся трансформация вихрей важна, поскольку это обычно приводит к исчезновению суперпроводимости", говорит Голдшмидт. "Поэтому было бы удачно задержать процесс полного рассеивания как можно дольше".
В дополнение к успешным результатам предыдущего эксперимента, ученые использование компьютерное моделирование процесса рассеивания вихрей для поиска, впервые, непосредственных доказательств образования новых копий вихрей. "Экспериментаторы могут с трудом увидеть отдельные вихри", говорит Голдшмидт. Но в нашей модели мы можем реально увидеть картину того, как это происходит внутри материалов".
Поскольку вихри имеют тенденцию прикрепляться к длинным тонким отверстиям в материале, называемым призматическими дефектами, исследователи предположили, что вихри будут вести себя иначе при наличии таких дефектов. И они выяснили: когда вихрей больше, чем отверстий, вихри начинают рассеиваться в два этапа вместо одного, так как температура повышается.
Как только физики поймут механизм этого рассеивания, они смогут разработать материалы, сохраняющие суперпроводимость при более высоких температурах. Исследование финансировалось министерством энергетики США. Вычисления велись на базе питтсбургского суперкомпьютерного центра, объединенными усилиями питтсбургского университета и университета Карнеги Меллона вместе с Westinghouse Electric Company.
Masmi Russia: Ваше мнение имеет значение!
Когда сверхпроводник попадает в магнитное поле, это поле проникает в него в виде тонких потоков, называемых вихрями. Вокруг каждого такого вихря возникают электрические токи. Эти вихри тиражируют себя и рассеиваются, когда температура материала возрастает. "Эта рассеивающаяся трансформация вихрей важна, поскольку это обычно приводит к исчезновению суперпроводимости", говорит Голдшмидт. "Поэтому было бы удачно задержать процесс полного рассеивания как можно дольше".
В дополнение к успешным результатам предыдущего эксперимента, ученые использование компьютерное моделирование процесса рассеивания вихрей для поиска, впервые, непосредственных доказательств образования новых копий вихрей. "Экспериментаторы могут с трудом увидеть отдельные вихри", говорит Голдшмидт. Но в нашей модели мы можем реально увидеть картину того, как это происходит внутри материалов".
Поскольку вихри имеют тенденцию прикрепляться к длинным тонким отверстиям в материале, называемым призматическими дефектами, исследователи предположили, что вихри будут вести себя иначе при наличии таких дефектов. И они выяснили: когда вихрей больше, чем отверстий, вихри начинают рассеиваться в два этапа вместо одного, так как температура повышается.
Как только физики поймут механизм этого рассеивания, они смогут разработать материалы, сохраняющие суперпроводимость при более высоких температурах. Исследование финансировалось министерством энергетики США. Вычисления велись на базе питтсбургского суперкомпьютерного центра, объединенными усилиями питтсбургского университета и университета Карнеги Меллона вместе с Westinghouse Electric Company.
Masmi Russia: Ваше мнение имеет значение!
Ещё новости по теме:
18:20