Фізіологи отримали новий стан матерії, що може прокидати світло на таємниці надпровідників

Міжнародна команда вчених на чолі з Kosmas Prasides від університету Токоху Японії представила новий матеріал з дивовижною здатністю піти в різні держави – діелектрик, надпровідник, метал, магніт і навіть один раніше невідомий агрегатний стан.

Наука вже знає досить кілька станів. Крім шкільного твердого, рідкого і газоподібного, є також плазма, суперфлюїди і тверді речовини, конденсат Bose-Einstein, кваркова плазма, глазур, надкрита рідина і кілька інших екзотичних варіантів, які знають тільки фізики. Більшість умов практично не існує в природному середовищі і виробляються в лабораторіях.

До цього відносяться новий стан, в якому матеріал, отриманий від молекул вуглецевих-60, відомий як повноеренні або греболи, можуть переходити. Вони опуклих закритих полігедра, нагадують футбол.




Яйця ароматизують атомами рубідію, які регулюють відстані між пряжками і впливають на властивості матеріалу. Завдяки їм речовина може, зокрема, переходити в новий стан, який називається «Jan-Teller metal», на честь ефекту Jan-Teller, що асоціюється з взаємодією орбітальних станів електронів і спотворень поля кристальної решітки. Приблизно, збільшення тиску в матеріалі призводить до різкого збільшення його електропровідності.

Тільки в цьому випадку регулювання тиску здійснюється не фізично, за допомогою клатчі і пресів, але хімічно - шляхом зміни складу речовини, які регулюють відстані між молекулами, а, власне, емульсії зміни тиску. У цьому перехідному стані речовина стає схожою на діелектричну і провідникову.



«Що дивує нас про цей перехід між металом і діелектриком є граничною державою, яка раніше не спостерігала», – пише фізичний редактор світу. Дослідники називають цей стан «Jan-Teller metal» тому, що при вивченні речовини з використанням інфрачервоної спектроскопії, зрозуміло, що форма флерен спотворена, яка зазвичай відбувається тільки в діелектриці. При цьому вимірювання ядерного магнітного резонансу показує, що електрони стрибають з однієї молекули до іншої, яка є ознакою провідника. й

Надпровідність в матеріалах з'являється через вплив парної взаємодії електронів, які об'єднуються в так званих парах коопера. Для надпровідників «ordinary» цей ефект вивчався досить добре – в них відбувається електрон-фононна взаємодія електронів з квазічастинками – кванта коливань кристалічної решітки. В результаті пари електронів починають залучати один одному. Все це відбувається при надзвичайно низьких температурах.

У вивченому матеріалі надпровідність виникла при температурі 35 К, а саме в проміжному стані, який був названий металом Ян-Теллера. Вчені ще не знають механізм електронних пар в цьому стані – зрозуміло, що він відрізняється від механізмів «нормальних» надпровідників. Метью Россеїнський, один з дослідників на команді, у порівнянні з поведінкою цієї речовини до кубитів, високотемпературних надпровідників. Максимальна температура, при якій надпровідність була записана в карнизах (135 K) була отримана з HgBa2Ca2Cu3O8+x, виявлені в 1993 році фізиками Putilin і Antipov.

Подальше вивчення властивостей нового матеріалу має потенціал для обшивання світла на властивості надпровідників і в подальшому може допомогти отримати бажані матеріали, які мають надпровідні властивості при кімнатних температурах.

Джерело: geektimes.ru/post/250176/