Er is een volledig nieuw type supergeleiding ontdekt
Een wetenschappelijke groep uit Japan heeft experimenteel een soepele overgang vastgesteld tussen twee verschillende soorten supergeleiding, die eerder als volledig incompatibel werd erkend. En deze overgangsfase is een voorheen onbekend type supergeleiding.
Hoe een nieuwe staat van supergeleiding werd ontdekt
Het effect van supergeleiding komt tot uiting in materialen die eerder aan extreme afkoeling zijn blootgesteld. In deze toestand hebben de geleiders geen weerstand, waardoor de overdracht van elektriciteit zonder enig verlies mogelijk is.
Vóór de ontdekking van Japanse wetenschappers waren er twee soorten supergeleiding, die nog steeds als volledig onafhankelijk van elkaar werden beschouwd, namelijk:
De eerste variant van supergeleiding is de zogenaamde Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS) toestand. Bij dit type worden de atomen in de geleider zoveel mogelijk vertraagd en in een ketting geplaatst, waardoor elektronen zonder verlies kunnen passeren.
De tweede variant van supergeleiding is het zogenaamde Bose-Einstein-condensaat (BEC). Dit is de zogenaamde vijfde toestand van materie, die wordt gevormd wanneer afgekoelde atomen bijna volledig stoppen met bewegen.
Als hoofd van wetenschappelijk werk K. Okazaki (universitair hoofddocent van het Institute of Solid State Physics), slaagden ze erin om het Bose-Einstein-condensaat experimenteel te observeren, er is een absoluut nieuwe toestand van materie en het unieke ervan in het feit dat deze toestand niet wordt veroorzaakt door deeltjes, maar golven.
Dus, terwijl het geleidelijk afkoelt tot bijna het absolute nulpunt, lijken de deeltjes in de ruimte te "vervagen". Bovendien komt dit proces in een stroomversnelling totdat de atomen, die meer op golven lijken, niet zo'n overlap vertonen dat ze praktisch niet van elkaar te onderscheiden zijn.
Tegelijkertijd vertoont de zo gevormde materie supergeleidende eigenschappen met nieuwe eigenschappen.
Deze eigenschappen begonnen zich te manifesteren in een reeks regelmatige experimenten, toen wetenschappers het materiaal begonnen te koelen dat was gemaakt op basis van metalen zoals ijzer en selenium.
En dankzij het gebruik van overgevoelige apparatuur en een speciaal algoritme was het mogelijk om alle overgangsfasen van BCS naar KBE en om vast te stellen dat de beschouwde twee regimes slechts verschillende manifestaties zijn van een enkel fenomeen van supergeleiding, en niet de verschillende vormen ervan, zoals werd eerder overwogen.
De wetenschappers deelden de resultaten van het uitgevoerde werk op de pagina's van het tijdschrift Science Advances.
Wat geeft deze unieke ontdekking
Wetenschappelijk onderzoek en de ontdekking van een absoluut nieuw type BEC-supergeleiding is slechts een van de fasen op weg naar de vorming van een algemene (globale) theorie van supergeleiding.
De ontwikkeling ervan zal het in de toekomst immers mogelijk maken om supergeleiders te creëren bij meer acceptabele temperaturen.
Als je het materiaal leuk vond, steek dan je duimen omhoog en abonneer je. Dank u voor uw aandacht!