News

00:00
Новости науки
Новости науки
•...
News
21:36, 3 Nov

Ученые обнаружили скрытый дефект, который бросает вызов 40-летней науке о сверхпроводниках

Трехмерная визуализация показала, что считавшийся однородным сверхпроводник на самом деле состоит из «лоскутных» областей с неожиданно широкими границами, которые могут ослаблять сверхпроводимость

Scientists discover a hidden flaw that challenges 40 years of superconductor science | ScienceDaily
sciencedaily.com
sciencedaily.com

Short Summary

Исследователи из Уорикского университета с помощью усовершенствованной трехмерной рентгеновской дифракции обнаружили, что сверхпроводящий материал, изучавшийся 40 лет, имеет гораздо более сложную внутреннюю структуру, чем считалось. Вместо однородного кристалла ученые увидели «лоскутную» картину из двух слегка различающихся атомных укладок, а разделяющие их границы оказались в сотни раз шире ожидаемого.

Работа опубликована в «Пищериэл Ревью Леттерс» (Physical Review Letters) и выполнена совместно с Европейским центром синхротронного излучения (Европейская лаборатория синхротронного излучения, ESRF) во Франции. Исследование касается купратов — медно-оксидных высокотемпературных сверхпроводников, которые проводят ток без сопротивления при необычно высоких, хотя и очень низких, температурах. Десятилетиями теории строились на допущении, что внутренняя кристаллическая структура таких материалов одинакова во всём объёме (throughout), однако новые данные показывают, что широкие переходные зоны между структурными областями могут активно влиять на электрические свойства и, вероятно, работать против сверхпроводимости.

Открытие может помочь объяснить, почему одни сверхпроводящие материалы работают лучше других, и заставит пересмотреть интерпретацию некоторых прежних объёмных измерений. В будущем теоретические модели, вероятно, должны будут учитывать реальную структурную сложность кристаллов, а не рассматривать их как идеально однородные. Учёные предполагают, что похожие скрытые структуры могут быть распространены среди других купратов и родственных материалов; развитие технологии визуализации, поддержанное модернизацией Европейской лаборатории синхротронного излучения (ESRF) стоимостью 150 млн евро, открывает путь к более точному изучению и возможному улучшению сверхпроводников для энергосистем, мощных магнитов, медицинских сканеров и квантовых технологий.

Key Takeaways
Сорокалетнее допущение об однородности опровергнуто

Сверхпроводник, который считался одинаковым по всей внутренней структуре, на деле содержит сложную «лоскутную» картину атомных укладок

Обнаружены две слегка различающиеся атомные структуры

Внутри материала выявлены области с разной кристаллической организацией, чего не показывали обычные методы

Границы между областями оказались в сотни раз шире ожидаемого

Широкие переходные зоны могут быть достаточно протяжёнными, чтобы влиять на движение электричества и ослаблять сверхпроводимость

Открытие требует пересмотра измерений и теорий

Некоторые прежние объёмные измерения придётся переинтерпретировать, а будущие модели должны учитывать структурную неоднородность реальных кристаллов

Text generated using AI

сверхпроводимость, кристаллическая структура, купраты, 3D-рентгеновская дифракция, ESRF, структурная неоднородность
1

Recommendations on the topic

Comments

Golos Nauki Logo
Home page
Support Project
Sections
Быстрый доступ
  • Author's interview
  • Video Abstracts
Sponsor
* is not an advertisement
Presentation
Information

    Phone: 8 (800) 350 17-24email: office@golos-nauki.ru
    Sign Up
    Новости наукиNews Feed
    Other News