Физик Егор Бабаев предложил теорию полуторной сверхпроводимости

Речь о так называемых сверхпроводниках полуторного рода

25 октября 2011 в 17:05, просмотров: 2383

Впервые численное моделирование дало возможность выстроить подробнейшую и стройную модель взаимодействия электронов в материалах, нарушающих общепринятую классификацию сверхпроводников. Новая теория может помочь в объяснении наблюдаемых явлений.

Физик Егор Бабаев предложил теорию полуторной сверхпроводимости
Сложное передвижение электронов в сверхпроводниках полуторного рода. Стрелки показывают скорость частиц. Изображение: Е.Бабаев.

Речь ведется о так называемых сверхпроводниках полуторного рода. Они одновременно обладают свойствами сверхпроводников родов I и II, а ведь эти два типа материалов долгие годы считались непримиримыми антагонистами и единственно возможными вариантами сверхпроводящих веществ.

Отличаются они, в частности, по реакции на попытку внешнего магнитного поля проникнуть внутрь, по картине распределения сверхпроводящих электронов (бегающих по поверхности или в толще материала), которая возникает, когда достаточно сильное поле всё же начинает разрушать состояние сверхпроводимости.

Однако в последние годы учёные нашли, что в некоторых случаях поведение электронов и их реакция на внешнее поле могут занимать промежуточное положение между первым и вторым типами сверхпроводников (отсюда определение «род 1,5»). И объяснить такое явление никак не удавалось.

И вот американский физик Егор Бабаев из университета Массачусетса ранее предсказавший существование сверхпроводников и сверхпроводимости полуторного рода, вместе с коллегами из США и Швеции сумел выстроить теорию для таких материалов.

Выясняется, что в них электроны можно поделить на две конкурирующие популяции, в одной из которых частицы ведут себя так, как они действовали бы в сверхпроводнике первого рода, а в другой, соответственно, второго.

Это довольно сложно принять, поскольку сами электроны всюду одинаковые, пишет membrana. Электроны в полуторных сверхпроводниках делятся на два вида. Первые частицы формируют плотно упакованные сгустки в толще вещества (как торнадо в типе II), а вторые «растекаются» потоками по поверхности этих пучков (подобно тому, как в сверхпроводниках первого рода электроны путешествуют по поверхности самого материала). Эти слоёные вихревые образования отделяются друг от друга пустотами без вихрей, течений и магнитного поля.

Бабаев с коллегами провел суперкомпьютерное моделирование таких кластеров электронов и показали, что при определённых условиях между вихрями начинают действовать силы, придающие всей системе красивую и сложную картину. Ученый считает, что некоторые из недавно открытых сверхпроводников могут принадлежать именно к полуторному типу.



Партнеры