Superlaidumas ilgus metus buvo apra\u0161omas tarsi eleganti\u0161kas \u0161okis, kurio niekas i\u0161 arti nemat\u0117: egzistavo teorija, buvo stebimi padariniai, matavimai vis tiksl\u0117jo. Ta\u010diau tr\u016bko intymesnio vaizdo \u2013 kaip pa\u010dios poros, lemian\u010dios \u0161i\u0105 med\u017eiagos b\u016bsen\u0105, i\u0161sid\u0117sto tarpusavyje. Naujas tyrimas u\u017epild\u0117 \u0161i\u0105 sprag\u0105 ir kartu parod\u0117, kad senoji, vadov\u0117lin\u0117 istorija buvo pernelyg supaprastinta.<\/p>\n
Tyr\u0117j\u0173 komanda nefotografavo elektron\u0173 tiesiogiai klasikiniame superlaidininke \u2013 prakti\u0161kai tai vis dar itin sud\u0117tinga. Vietoje to jie pasitelk\u0117 ultralt\u0105 fermionin\u0119 duj\u0173 sistem\u0105 i\u0161 li\u010dio atom\u0173, at\u0161aldyt\u0105 iki vos keli\u0173 milijard\u0173j\u0173 laipsnio dali\u0173 vir\u0161 absoliutaus nulio. Toks modelis leid\u017eia atkurti fermion\u0173 poravimosi fizik\u0105 daug labiau kontroliuojamomis s\u0105lygomis nei tikrame metale. B\u016btent tod\u0117l mokslininkai kalba apie tiesiogin\u012f \u017evilgsn\u012f \u012f proces\u0105, kuris ir yra superlaidumo pagrindas.<\/p>\n
Svarbiausia, kad rezultatai ne tiesiog patvirtino sen\u0105j\u0105 teorij\u0105 \u2013 veikiau atskleid\u0117, ko joje tr\u016bko. Susiformavus poroms, atomai nesielg\u0117 kaip nepriklausomi \u201eduetai\u201c, i\u0161sim\u0117t\u0119 sistemoje, kaip numato supaprastintas BCS (Bardeeno\u2013Cooperio\u2013Schriefferio) vaizdas. Paai\u0161k\u0117jo, kad por\u0173 pad\u0117tys yra susietos su kit\u0173 por\u0173 pad\u0117timis \u2013 tarsi \u0161oki\u0173 aik\u0161tel\u0117je neu\u017etekt\u0173 susiporuoti, dar reikia derintis prie visos minios aplink.<\/p>\n
BCS teorija, suformuluota XX a. \u0161e\u0161tajame de\u0161imtmetyje Johno Bardeeno, Leono Cooperio ir Johno Schriefferio, iki \u0161iol laikoma klasikini\u0173 superlaidinink\u0173 ai\u0161kinimo pagrindu. Ji teigia, kad elektrin\u0117 var\u017ea i\u0161nyksta, kai elektronai susijungia \u012f vadinam\u0105sias Cooperio poras. Vis d\u0117lto BCS yra aproksimacija: ji gerai paai\u0161kina, kod\u0117l poravimasis atsiranda, ta\u010diau daug pras\u010diau nusako, kaip poros elgiasi tarpusavyje realisti\u0161kesn\u0117je, stipriau koreliuotoje sistemoje.<\/p>\n
Naujasis tyrimas buvo nukreiptas b\u016btent \u012f \u0161i\u0105 sprag\u0105. Pasitelk\u0119 pa\u017eangi\u0105 vaizdinimo metodik\u0105, mokslininkai gal\u0117jo steb\u0117ti erdvines kr\u016bvio ir sukinio (spino) koreliacijas dvimat\u0117se, stipriai s\u0105veikaujan\u010diose fermionin\u0117se dujose. Tai leido ne tik \u201epamatyti\u201c pat\u012f poravim\u0105si, bet ir i\u0161matuoti dviej\u0173 ir trij\u0173 ta\u0161k\u0173 koreliacines funkcijas. Jose ir pasirod\u0117 signalas, kurio BCS vidutinio lauko vaizdas netur\u0117t\u0173 numatyti: ry\u0161kus koreliacijos \u201e\u012fdubimas\u201c, rodantis, kad poros laikosi viena nuo kitos tam tikru atstumu.<\/p>\n
De\u0161imtme\u010dius apie superlaidum\u0105 buvo galima kalb\u0117ti taip, lyg svarbiausia b\u016bt\u0173 vien elektron\u0173 \u201esuporavimas\u201c. Dabar ai\u0161kiau matyti, kad tai tik pus\u0117 istorijos. Kita pus\u0117 \u2013 kaip \u0161ios poros susiorganizuoja kolektyve. Tai n\u0117ra kosmetin\u0117 detal\u0117: \u0161is elgesys gali b\u016bti reik\u0161mingas sud\u0117tingesniems, ma\u017eiau \u201eklasikiniams\u201c superlaidininkams.<\/p>\n
Gali skamb\u0117ti kaip mokslinis aplinkkelis: jei kalbama apie superlaidum\u0105, kod\u0117l netirti paties metalo? Atsakymas paprastas \u2013 kartais geriau sukurti sistem\u0105, kuri ai\u0161kiau atidengia mechanizm\u0105, nei steb\u0117ti med\u017eiag\u0105, kurioje daug veiksni\u0173 visk\u0105 u\u017ego\u017eia. Ultraltos fermionin\u0117s dujos \u0161iandien da\u017enai veikia kaip laboratorinis \u201evert\u0117jas\u201c kietojo k\u016bno fizikai: jos leid\u017eia atkurti svarbius procesus papras\u010diau valdomu ir tiksliau i\u0161matuojamu pavidalu.<\/p>\n
\u0160iuo atveju buvo panaudota atominiu mastu skiriamoji kvantini\u0173 duj\u0173 mikroskopija kontinuume. Ji suteik\u0117 galimyb\u0119 nusileisti iki pavieni\u0173 por\u0173 lygmens ir analizuoti j\u0173 tarpusavio ry\u0161ius. V\u0117liau rezultatai buvo palyginti su tiksliais kvantiniais skai\u010diavimais, atliktais auxiliary-field quantum Monte Carlo metodu. Skai\u010diavimai patvirtino, kad stebimas efektas n\u0117ra matavimo paklaida ar artefaktas \u2013 tai reali sistemos fizikos dalis.<\/p>\n
Vaizd\u017eiai tariant, daugel\u012f met\u0173 buvo girdima melodija ir matoma, kaip minia i\u0161eina i\u0161 sal\u0117s, ta\u010diau tik dabar kamera atsid\u016br\u0117 \u0161oki\u0173 aik\u0161tel\u0117s centre. Paai\u0161k\u0117jo, kad \u0161okis n\u0117ra vien susiporavimas: svarbu ir tai, kaip poros juda viena kitos at\u017evilgiu, kaip laikosi atstumo ir kaip pasidalija bendr\u0105 erdv\u0119. B\u016btent \u0161i\u0105 \u201etr\u016bkstam\u0105 choreografij\u0105\u201c ir pavyko u\u017efiksuoti.<\/p>\n
I\u0161 pirmo \u017evilgsnio galima numoti ranka: es\u0105 fizikai pamat\u0117 dar vien\u0105 \u012fdomyb\u0119 itin \u0161altose dujose. Ta\u010diau b\u016btent nuo toki\u0173 \u201e\u012fdomybi\u0173\u201c da\u017enai prasideda esminiai l\u016b\u017eiai med\u017eiag\u0173 supratime. Auk\u0161tos temperat\u016bros superlaidumas vis dar i\u0161lieka viena did\u017ei\u0173j\u0173 kietojo k\u016bno fizikos m\u012fsli\u0173. \u017dinoma, kad klasikin\u0117 BCS teorija nepaai\u0161kina visko, tod\u0117l kiekviena nauja detal\u0117 apie tai, kas tiksliai vyksta tarp fermion\u0173 por\u0173, leid\u017eia tikslinti \u012frankius, reikalingus sud\u0117tingesn\u0117ms sistemoms ai\u0161kinti.<\/p>\n
Tyrimo autoriai pabr\u0117\u017eia, kad j\u0173 matavimai suteikia nauj\u0105 mikroskopin\u012f \u017evilgsn\u012f \u012f dvimates fermionines dujas ir gali nubr\u0117\u017eti krypt\u012f b\u016bsimiems stipriai koreliuotos kvantin\u0117s materijos tyrimams. Tai dar n\u0117ra receptas kambario temperat\u016broje veikian\u010diam superlaidininkui, ta\u010diau tai \u2013 gerokai tvirtesnis \u017eem\u0117lapis, vedantis ta kryptimi.<\/p>\n
\u0160altinis: \u201ePhys\u201c<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Superlaidumas ilgus metus buvo apra\u0161omas tarsi eleganti\u0161kas \u0161okis, kurio niekas i\u0161 arti nemat\u0117: egzistavo teorija, buvo stebimi padariniai, matavimai vis tiksl\u0117jo. Ta\u010diau tr\u016bko intymesnio vaizdo \u2013 kaip pa\u010dios poros, lemian\u010dios \u0161i\u0105 med\u017eiagos b\u016bsen\u0105, i\u0161sid\u0117sto tarpusavyje. Naujas tyrimas u\u017epild\u0117 \u0161i\u0105 sprag\u0105 ir kartu parod\u0117, kad senoji, vadov\u0117lin\u0117 istorija buvo pernelyg supaprastinta. Tyr\u0117j\u0173 komanda nefotografavo elektron\u0173 tiesiogiai […]<\/p>\n","protected":false},"author":0,"featured_media":7738,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[10],"tags":[],"miestas":[],"class_list":["post-7737","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-mokslas"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7737","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=7737"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7737\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media\/7738"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=7737"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=7737"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=7737"},{"taxonomy":"miestas","embeddable":true,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/miestas?post=7737"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}