Открыли потенциально новое состояние вещества

Рубрика: Новости

 

В журнале Nature ученые сообщают об открытии потенциально нового состояния материи. Результаты экспериментов показывают, что в сверхпроводниках в сильных магнитных полях наблюдается явление нарушение электронной симметрии. Находя сходства и различия среди классов материалов с такими свойствами, ученые могут устанавливать ключевые компоненты, которые обладают новыми свойствами, такими как сверхпроводимость.

 

Сверхпроводники с тяжелыми ферміонами — это соединения редкоземельных металлов и актиноидов.

 

У тяжелого ферміонного сверхпроводника CeRhIn5 в сильном магнитном поле появляется так называемый электронный нематичний состояние, в котором электроны в материале выстраиваются таким образом, чтобы уменьшить симметрию в первичном кристалле. Теперь это кажется универсальным свойством нетрадиционных сверхпроводников. Нетрадиционная сверхпроводимость возникает у фазовой границы, разделяющей магнитно упорядоченные и неупорядоченные фазы материала.

 

“Появление электронного упорядочения, названного нематичною поведением, в модельных тяжелых ферміонних сверхпроводниках свидетельствует о взаимосвязи нематичності и нетрадиционной сверхпроводимости. Отсюда следует, что нематичність является привычной для сверхпроводящих материалов”, — утверждает физик Филипп Роннінг из Лос-Аламосской национальной лаборатории, ведущий автор исследования. Тяжелые фермионы — это інтерметалеві соединения, которые включают редкоземельные элементы и актиноїди.

 

“Тяжелые ферміонні материалы имеют другую иерархию энергетических масштабов, чем у переходных металлов или органических веществ, однако в них одинаковые физические свойства в отношении к спина, заряда и степеней свободы в сетке”, — добавляет ученый.

 

Исследователи наблюдали появление флуктуючого нематичного состояния при квантовой критической точке CeRhIn5, что возникает при индукции магнитного поля 50 Тесла. Нематические состояния характеризуют жидкие кристаллы, в которых молекулы выстроены параллельно, однако не периодически. Нематоподібні состояния ранее наблюдали в переходных металлических системах в точке магнитных и сверхпроводниковых фазовых переходов. Появление этого свойства указывает на связь нематичності и нетрадиционной сверхпроводимости. Однако новый нематичний состояние, обнаруженный в CeRhIn5, по сравнению с другими системами, заключается в том, что он может легко вращаться в направлении напряженности магнитного поля.

 

Эксперимент провели на мощном генераторе импульсного магнитного поля Национальной лаборатории высокого магнитного поля в Лос-Аламосе, ведь для достижения его результатов понадобились мощные магнитные поля. Кроме того, для эксперимента были необходимы специальные микронные устройства, изготовленные с помощью ионно-лучевого фрезерования, которое выполнили немецкие специалисты. Это дало возможность провести транспортные измерения в сильных магнитных полях.

 

Сверхпроводимость широко используют в магнитном резонансном съеме (MRI), ускорителях частиц, в устройствах для магнитного удержания плазмы и радиочастотных и микроволновых фильтрах.

Superconductivity research reveals potential new state of matter

Science Daily, 16/08/2017

Отреферировал Евгений Ланюк

Если Вам интересна эта запись, Вы можете следить за ее обсуждением, подписавшись на RSS 2.0 . Комментарии и пинг закрыты.