А дыхание не обеспечивает новый взгляд на сверхпроводимость

Ноль электрического сопротивления при комнатной температуре? Материал, обладающий этим свойством, т. е. комнатной температуре сверхпроводника, может революционизировать распределения электроэнергии. Но до сих пор, происхождение сверхпроводимости при высоких температурах только не до конца понял. Ученые из Университета Гамбурга и кластера передового опыта «кюи: продвинутая визуализация деле» преуспели в соблюдении убедительные доказательства сверхтекучести в Центральном модель системы, двумерный газовое облако в первый раз. Ученых доклад о своих экспериментах в журнале Science, которые позволяют изучить основные проблемы высокотемпературной сверхпроводимости в очень хорошо управляемой модели системы.

Есть вещи, которые не должны произойти. Например, вода не может течь из одного стакана в другой через стеклянную стену. Удивительно, что квантовая механика позволяет, если барьер между двумя жидкостями достаточно тонкий. Из-за квантового эффекта механического туннелирования частицы могут проникать через барьер, даже если барьер выше, чем уровень жидкости. Еще более удивительно, этот ток может течь даже когда уровень на обеих сторонах такой же или ток должен течь немного в гору. Для этого, однако, жидкости с обеих сторон должны быть сверхтекучестью, т. е. они должны быть в состоянии обтекать препятствия без трения.

Это поразительное явление было предсказано Брайаном Джозефсоном в своей докторской диссертации, и это настолько принципиальное значение, что он был удостоен Нобелевской премии за это. Текущая управляется только волновую природу сверхтекучестью и может, среди прочего, гарантировать, что сверхтекучий начнет колебаться взад и вперед между двумя сторонами-явление, известное как осцилляции Джозефсона.

Эффект Джозефсона впервые была отмечена в 1962 году между двумя сверхпроводниками. В эксперименте-в прямой аналогии с потоком воды без разницы уровень — электрический ток может проходить через туннель контакта без напряжения. С этим открытием, впечатляющие доказательства были представлены, что волновая природа материи в сверхпроводниках могут наблюдаться даже на макроскопическом уровне.

Теперь, впервые, ученые группы профессора Хеннинга Мориц удалось наблюдать осцилляции Джозефсона в двумерной (2D) Ферми-газа. Эти Ферми газы состоят из «дыхание ничто», а именно газовое облако из нескольких тысяч атомов. Если они охлаждены до миллионных долей градуса выше абсолютного нуля, они становятся сверхтекучими. Теперь они могут быть использованы для изучения сверхтекучие жидкости, в которой частицы сильно взаимодействуют друг с другом и живут только в двух измерениях-комбинация, которая, кажется, быть в центре высокотемпературной сверхпроводимости, но который до сих пор только не полностью понял.

«Мы были поражены тем, как четко осцилляций Джозефсона были видны в нашем эксперименте. Это ясно свидетельствует о согласованности этап в нашей ультрахолодных в 2D Ферми-газа», — говорит первый автор Никлас Luick. «Высокая степень контроля мы имеем над нашими системы также позволило измерить критический ток, выше которого сверхтекучесть ломается».

«Этот прорыв открывает множество новых возможностей для нас, чтобы получить выводы в природе тесно связаны с 2D изометрических движений сверхтекучей жидкости», — говорит профессор Мориц, «эти имеют выдающееся значение для современной физики, но очень трудно теоретически смоделировать. Мы рады способствовать лучшему пониманию этих квантовых систем с нашего эксперимента».

сделать разницу: спонсорские возможности