Masačusetso technologijos instituto (MIT) fizikai mano, kad jiems pavyko paaiškinti paslaptingą medžiagos būseną, siejamą su aukštatemperatūriu superlaidumu.
Vadovaujami asistuojančio fizikos profesoriaus Eriko Hadsono (Eric Hudson), MIT tyrėjai nagrinėja medžiagas, kuriomis elektros srovė teka be jokio pasipriešinimo esant maždaug 30 Kelvinų temperatūrai (apie -243 C). Tokių medžiagų pritaikymas taptų praktiškai neribotas, jeigu jos pasižymėtų superlaidumu kambario temperatūroje.
E. Hadsono vadovaujama komanda labiausiai domisi medžiagos būsena, kuri pasireiškia temperatūrai priartėjus prie superlaidumui pasiekti reikalingos temperatūros. Ši vadinamoji pseudotarpinė medžiagos būsena mokslininkams kol kas yra ganėtinai mįslinga, tačiau manoma, kad ją būtina paaiškinti, norint perprasti superlaidumo susidarymo mechanizmą.
Naujausiame darbe, išspausdintame liepos 6 d. žurnalo „Nature Physics“ internetiniame variante, tyrėjai siūlo idėją, kad pseudotarpinė būsena nėra superlaidumo pirmtakė. Priešingai, ji konkuruoja su superlaidumu.
Pasak E. Hadsono, jeigu tai tiesa, tuomet fizikai būtų priversti visiškai kitaip pažvelgti į superlaidumo prigimtį.
„Jeigu norite perprasti aukštatemperatūrį superlaidumą ir esate įsitikinęs, kad pseudotarpinė būsena yra superlaidumo pirmtakė, jums teks paaiškinti abu reiškinius, – teigia profesorius. – Bet jeigu paaiškėtų, kad pseudotarpinė būsena ir superlaidumas tarpusavyje konkuruoja, tuomet galima žymiai daugiau dėmesio skirti tik superlaidumui“.
MIT mokslininkai tyrinėjo kelis bismuto junginių bandinius, galinčius tapti superlaidžiais pakankamai aukštose temperatūrose. Kiekvienas iš jų buvo nevienodai legiruotas (įterpti papildomi deguonies atomai, keičiantys medžiagos elektrines savybes), todėl pasižymėjo skirtingomis superlaidumo ir pseudotarpinės būsenos savybėmis.
„Mes ištyrėme daugybę bandinių ir aptikome siūlo galą, vedantį prie galimo paaiškinimo – krūvio tankio bangos“, – pasakoja E. Hadsonas.
Kitų mokslininkų teigimu, pseudotarpinė būsena gali būti krūvio tankio banga, tačiau tai tik pirmasis sistemingas „šachmatų lentos“ modelio tyrimas. Vaizdas, primenantis šachmatų lentą, gaunamas bandinius skenuojant tuneliniu mikroskopu (STM). Pasak profesoriaus, tokio modelio priklausomybė nuo legiravimo laipsnio yra rimtas argumentas, leidžiantis kalbėti apie krūvio tankio bangą.
„Jeigu paaiškėtų, kad pseudotarpinė būsena yra krūvio tankio banga, tai būtų stulbinantis rezultatas, nes mokslininkai bando šią paslaptį įminti jau visą dešimtmetį“, – pabrėžia E. Hadsonas.
Pagrindinis straipsnio autorius yra doktorantas Viljamas Vaisas (William Wise).
