Ученые наконец смогли зафиксировать загадочные вихри Абрикосова

  О существовании вихрей Абрикосова ученые догадывались давно. Но последнее исследование российских ученых дало возможность их зафиксировать и сделать прогнозы применения этого феномена.

Перспективное направление

Исследования в области сверхпроводников находятся на грани фундаментальных и прикладных. Они вносят огромный вклад в «чистую» науку, но и многое делают для практики применения научных открытий в новинках технологий. Например, в устройствах, где используется магнитная память или сверхпроводящие преобразователи тока.

В журнале Scientific Reports недавно были опубликованы результаты исследования российских ученых. Проводились они специалистами МФТИ при содействии Фонда фундаментальных исследований, а также Минобрнауки. В первую очередь исследование касалось особенностей топологических квантовых алгоритмов в сверхпроводящих системах. Направление очень перспективное, но дальнейшему продвижению этих открытий долгое время мешали помехи со стороны окружающей среды.

Сверхпроводники — особая группа материалов, которые при температурах ниже критических способны терять свойство сопротивления. А при этом еще и выталкивать из себя магнитное поле. Возможным этот феномен становится благодаря току: он начинает «скользить» по поверхности материала, экранируя магнитное поле.

Однако так происходит не со всеми подобными материалами. Сверхпроводники второго рода при падении температуры ниже критичной отметки магнитный поток все же пропускают, но в особом состоянии — в виде квантованных вихрей. Их-то и назвали вихрями Абрикосова, по имени физика Алексея Абрикосова, предсказавшего их существование. Квантовый вихрь является продуктом сверхпроводящего тока с несверхпроводящим ядром. Он в себе включает единицу магнитного потока — квант.

Как проводили исследование

О некоторых деталях эксперимента рассказала научный сотрудник МФТИ Ольга Скрябина. Она пояснила, что особый интерес ученых вызывала система «сверхпроводник — ферромагнетик», особенности ряда необычных происходящих там эффектов.

Ученые использовали в этих опытах нанопровод из никеля, он в системе выполнял роль ферромагнетика. К его концам присоединили два электрода из ниобия, а они уже являются сверхпроводниками. Опыты по изменению магнитного поля показали: сопротивление нанопровода тоже меняется, и эти перемены увязаны с явлениями, происходящими в местах контактов сверхпроводников и ферромагнетика.

При высоких температурах ничего особенного в системе не происходило. Но когда температура была понижена сверх критического порога, электроды приобрели сверхпроводящие свойства, то есть утратили сопротивление. А все система, напротив, дала резкий рост сопротивления.

Такой эффект можно объяснить единственной причиной: значит, сопротивление значительно усилилось на границах сверхпроводников с ферромагнетиком. Ученые отметили и другие явления. по ниобиевым электродам побежали экранирующие токи, и сверхпроводники принялись выталкивать наружу магнитное поле.

Магнитное поле имело направленность параллельно оси нанопровода. В данном контексте можно было зафиксировать вход и выход в электроды (сверхпроводники) кванта магнитного потока. Вихрь проникал в ниобий и выталкивался из него, что и давало необычную картину сопротивления, напоминающую пилу. Никелевому нанопроводу в данных условиях отводилась роль своеобразного «громоотвода», притягивающего поле.

Исследования добавили ученым оптимизма в планах дальнейшего изучения сверхпроводящих цепей, в особенности гибридных. Полученные эффекты можно будет в дальнейшем применять в квантовых компьютерах и иной сверхчувствительной аппаратуре.


Если у вас есть статья, заметка или обзор, которыми вы хотите поделиться с аудиторией нашего сайта, присылайте информацию на: neuronus.com@yandex.ru.
Гость, оставишь комментарий?
Имя:*
E-Mail:


Свежее новое
  • Почему в городских жилищах больше грибков, чем в деревенских домах
  • Сегодня в городах по всему миру живет уже больше людей, чем в сельской местности. Казалось бы, в этих условиях чистоту поддерживать проще. Но
  • Ученые доказали, что комнатные растения никак не влияют на воздух в комнате
  • Давно существует убеждение, что комнатные растения являются хорошими очистителями воздуха. В светлое время дня они и впрямь занимаются фотосинтезом:
  • Японцы спустили на воду субмарину c литий-ионными аккумуляторами
  • Японские Силы самообороны в следующем году получат подлодки, оснащенные литий-ионными аккумуляторными батареями. Вторая субмарина класса Soryu уже
  • Эксперименты подтвердили: у «черных курильщиков» может быть жизнь
  • Жизнь на планете порой выбирает самые причудливые и сложные территории. Вот и «черные курильщики» со своей экстремальной средой, как решили ученые,
  • 11 тысяч ученых подтвердили обоснованность тревог по поводу изменения климата
  • Разговоры о грядущей климатической катастрофе не беспочвенны. Эти опасения подтвердили 11 тысяч ученых, подписавших солидную научную статью,
Последние комментарии
Новые приключения «Вояджера»: покинул ли он все-таки Солнечную систему?
Нeдaвнo нaткнулcя на блoг чувака кoторый нaкaчал тeлo домa с помощью поясa миоcтимулятoрa, в нaчалe нe пoвeрили, но рeшили с жeной попробовать. Чeрeз
Новые российские корабли проекта 22800 спустили на воду в Крыму
Нeдaвнo нaткнулcя на блoг чувака кoторый нaкaчал тeлo домa с помощью поясa миоcтимулятoрa, в нaчалe нe пoвeрили, но рeшили с жeной попробовать. Чeрeз
Будет ли человек в старости в здравом уме, можно понять в 8-летнем возрасте
Нeдaвнo нaткнулcя на блoг чувака кoторый нaкaчал тeлo домa с помощью поясa миоcтимулятoрa, в нaчалe нe пoвeрили, но рeшили с жeной попробовать. Чeрeз
Ученые обнаружили факторы, которые могут предсказать успех человека
Нeдaвнo нaткнулcя на блoг чувака кoторый нaкaчал тeлo домa с помощью поясa миоcтимулятoрa, в нaчалe нe пoвeрили, но рeшили с жeной попробовать. Чeрeз
О новой российской уникальной субмарине «с крыльями» рассказали в формате инфографики
Народ я нарыл способ как без физ. нагрузок и диет сжигать калории и подкачаться дома. Пока опробовал только живот, за две недели убрал пивное пузо и
Мы в социальных сетях
Статистика
1  
Всего статей 2241
1  
Всего комментариев 557
1  
Пользователей 156