Сегодня 30 июля 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 🔥
Квадриллион токенов за месяц: Google рассказала о нагрузке на свои ИИ-сервисы в июне 8 ч.
«Аэрофлот» возобновил полёты после взлома, но масштабы и ущерб от инцидента по-прежнему неизвестны 8 ч.
Runway представила «Photoshop для видео» — ИИ-модель Aleph для быстрого редактирования видео 8 ч.
Кровавый пародийный боевик Hotel Barcelona от авторов Deadly Premonition и No More Heroes отправит игроков в отель маньяков-убийц — раскрыта дата выхода 9 ч.
Selectel запустил хранилище S3 Vault — облачное решение для резервного копирования S3-бакетов 9 ч.
ИИ-блокнот NotebookLM от Google научился создавать слайд-шоу с озвучкой 10 ч.
Выручка Yandex B2B Tech выросла во втором квартале 2025 года на 59 % 10 ч.
Bloober Team показала 35 минут геймплея Cronos: The New Dawn — фанаты Dead Space и Silent Hill в восторге 10 ч.
Windows 10 сегодня исполнилось 10 лет — вспоминаем 10 спорных и определяющих моментов в истории ОС 12 ч.
Photoshop получил ИИ-инструмент для быстрого повышения качества старых фотографий 12 ч.
Власти США выдали Nvidia первые лицензии на поставки ускорителей H20 в Китай после снятия запрета 3 ч.
В прошлом квартале мировые поставки кремниевых пластин выросли на 9,6 % 3 ч.
Новая статья: Обзор материнской платы MSI MPG X870E CARBON WIFI: каждому — своё 8 ч.
Энергетическую безопасность Техаса обеспечат хранилища энергии на б/у-аккумуляторах от электромобилей 10 ч.
Razer представила киберспортивную беспроводную гарнитуру BlackShark V3 Pro в версиях для ПК, PS5 и Xbox 12 ч.
Стартап Reflect Orbital направит солнечный свет на ночную сторону Земли с помощью гигантских зеркал на орбите 12 ч.
Corsair представила мощный мини-ПК AI Workstation 300 — процессоры Ryzen AI Max и до 128 Гбайт памяти LPDDR5X 13 ч.
Ayaneo анонсировала складную портативную игровую консоль Pocket DS с Android и двумя экранами 13 ч.
Domino's научила робопса Boston Dynamics Spot доставлять пиццу и отгонять чаек 14 ч.
Elgato выпустила Facecam 4K — веб-камеру с поддержкой 4K при 60 FPS и сменными фильтрами за $200 14 ч.