פיזיקאים הקדימו את הטורנדו הקוונטיים והגיעו לגבול האמיתי של מוליך-על

נערך על ידי: Svitlana Velhush

מוליכי-על מבטיחים מהפכה בטכנולוגיה — מרכבות מרחפות ועד מאיצי חלקיקים עוצמתיים וסורקים רפואיים. אולם פעולתם מוגבלת באיזון שברירי: זרם חזק מדי או שדה מגנטי חזק מדי הורסים את המצב שבו החשמל זורם ללא התנגדות.

במדידות רגילות בזרם ישר קשה להגיע לגבול הזה. מקדימים אותו מערבולות קוונטיות — "טורנדו" זעירים של שטף מגנטי, הנוצרים במוליכי-על מהסוג השני וגורמים במהירות לחימום ולהתנגדות.

מדענים ממכון מקס פלנק בהמבורג מצאו דרך לעקוף את המכשול הזה. הם השתמשו בפולסי לייזר באורך 300 פמטושניות, שהפכו לפולסים חשמליים של כמה פיקושניות בלבד. בזמן הזה המערבולות לא הספיקו לזוז ולשבש את מוליכות-העל.

בניסוי עמד ניאוביום-ניטריד בזרם גבוה פי 2.2 מהערך הקריטי הרגיל, ואז מוליכות-העל פסקה בפתאומיות — בדיוק כפי שצריך לקרות בעת קריעת זוגות קופר. בחומר המבוסס על תחמוצת איטריום-בריום-נחושת התהליך היה הדרגתי יותר בגלל סימטריה שונה של פער האנרגיה.

השיטה החדשה מאפשרת למדוד ישירות תכונות יסוד של חומרים, שאינן נגישות במדידות רגילות. היא סוללת את הדרך לבדיקת מוליכי-על רבים בגבולותיהם האמיתיים וליצירת התקנים עמידים יותר.

המחקר פורסם ב-Nature Physics ומראה שהמהירות לעתים מכריעה הכול: די להקדים תהליכים קוונטיים כדי לראות למה החומר באמת מסוגל.

2 צפיות

מקורות

  • A Major Superconductor 'Speed Limit' Was Just Broken

תגובות

קראו כתבות נוספות בנושא זה:

HKUST Researchers Redraw the Boundary between Phases of Matter A research team led by Prof. Haruki WATANABE, Professor in the Department of Physics and the Jockey Club Institute for Advanced Study (IAS) at HKUST, in collaboration with Prof. Yukitoshi MOTOME and graduate student

Image
Reply
מצאתם טעות או אי-דיוק?הערותיכם ייבחנו בהקדם האפשרי.