Сегодня 14 мая 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные перевели атомы в «пограничное состояние» — оно обещает прорыв в сверхпроводимости

Учёные Массачусетского технологического института (США) перевели атомы в экзотическое «пограничное состояние», в котором они свободно перемещаются без трения. Исследовательский проект может сыграть большую роль в создании сверхпроводящих материалов.

 Источник изображения: news.mit.edu

Источник изображения: news.mit.edu

Двигаясь по различным веществам, электроны встречают сопротивление разного уровня. В изоляторах движение электронов отсутствует или является незначительным, в полупроводниках оно происходит лишь отчасти, в проводниках — в значительной мере, а в сверхпроводниках движение происходит вообще без какого-либо сопротивления. В теории сверхпроводящие материалы можно будет использовать для высокоскоростной передачи данных и энергии, а создаваемое ими сильное электромагнитное поле окажется полезным в левитирующем высокоскоростном транспорте.

Изучение движения электронов — задача сложная, потому что эти частицы чрезвычайно малы и движутся очень быстро. Поэтому в рамках исследовательского проекта американские учёные заставили аналогичным образом вести себя атомы, более крупные и медленные. Они изучали сверхпроводимость в «пограничных состояниях» (edge states). В некоторых материалах электроны могут беспрепятственно двигаться только по определенным участкам — когда на их пути возникают препятствия, электроны их огибают, а не отскакивают. Применительно к электронам такие состояния длятся считанные фемтосекунды (квадриллионные доли секунды) и ограничиваются расстояниями в доли нанометра, поэтому проводить измерения в таких условиях очень сложно.

Чтобы преодолеть эту проблему, американские учёные построили установку, где такая же физика работает на уровне атомов на участках в несколько микронов при продолжительности в несколько миллисекунд. Для этого они поместили в лазерную ловушку около миллиона атомов натрия при температуре, близкой к абсолютному нулю, и начали быстро вращать их по кругу. В таких условиях ловушка втягивает атомы внутрь, центробежная сила выталкивает их наружу — на уровне атомов получает некое подобие плоского мира, который в реальности вращается. И есть ещё третья сила — сила Кориолиса, которая отклоняет атомы при движении по прямой линии. В результате крупные частицы начинают вести себя подобно электронам в магнитном поле.

После этого учёные установили границу — кольцо лазерного света вокруг внешней стороны участка. Касаясь этого кольца, атомы «прилипали» к нему, свободно перемещаясь по границе в одном направлении. Далее учёные установили в системе несколько препятствий — направили в лазерное кольцо несколько световых точек, но атомы не отскакивали от препятствия, а начали его огибать. Такое движение атомов соответствует поведению электронов в «пограничном состоянии», но на уровне более крупных частиц этот процесс впервые удалось наблюдать напрямую. Эту модель исследователи смогут использовать для проверки новых теорий, чтобы узнать больше о физике сверхпроводников, вводя в систему новые препятствия и осуществляя взаимодействия, последствия которых пока представляются непредсказуемыми.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Новые атаки Spectre-v2 легко обходят защиту CPU Intel и крадут данные из ядра 37 мин.
TikTok научился оживлять фотографии с помощью ИИ-функции AI Alive 6 ч.
Google превратила приложение «Найти устройство» в Find Hub и расширила его функциональность 6 ч.
Google анонсировала появление ИИ-ассистента Gemini в автомобилях и телевизорах 7 ч.
В Android появятся новые средства защиты от телефонных мошенников 7 ч.
«Ну вот и GTA VI наконец вышла»: криминальная песочница The Precinct обрадовала игроков на релизе 8 ч.
Apple представила «музыкальную терапию» — коллекцию Lo-Fi-треков для работы, учёбы и сна 9 ч.
Суд признал банкротом юрлицо знаменитого магазина «Плеер.ру» — долг перед налоговой составил 350 млн рублей 9 ч.
Захватывающие анонсы, мировые премьеры и секретные разработки: игровая презентация Warhammer Skulls 2025 пройдёт на следующей неделе 10 ч.
Nintendo Switch 2 получит режим ограничения заряда аккумулятора, который продлит срок его службы 10 ч.
Саудовская сделка увеличила благосостояние основателя Nvidia до $120 млрд 40 мин.
Новый химсостав батарей поможет электрокарам GM проезжать 650 км без подзарядки и сделает их безопаснее 5 ч.
Новая статья: Обзор видеокарты NVIDIA GeForce RTX 5060 Ti: не ошибись с гигабайтами 6 ч.
Саудовская Аравия всерьёз намерена стать лидером в ИИ: госстартап Humain договорился о многомиллиардном партнёрстве с NVIDIA, AMD и AWS 6 ч.
Новый уровень RGB в видеокартах: Vastarmor представила Radeon RX 9070 XT Super Alloy Ultra в ярком дизайне 7 ч.
AMD представила процессоры EPYC 4005 Grado для сокета AM5 8 ч.
Bahnhof построит ЦОД в шведском бункере времён Второй мировой войны 9 ч.
Nvidia скоро представит мобильную GeForce RTX 5050 — ноутбуки с ней уже показались в магазинах 10 ч.
xMEMS представила «самый тонкий в мире динамик» для качественного звука в смарт-часах 10 ч.
Ноутбук Gigabyte Aorus Master 16 AI PC получил награду Computex 2025 Best Choice Award за дизайн и ИИ-возможности 10 ч.
Включить темный режим