Naukowcy z MIT donoszą: nadprzewodnik może być magnesem

Nadprzewodniki są tak pożądane przez technologów dlatego, że prąd elektryczny płynie przez nie bez jakiegokolwiek oporu. To możliwe dzięki tzw. parom Coopera, czyli elektronom poruszającym się – dzięki oddziaływaniom z siecią krystaliczną materiału – w sposób zsynchronizowany. Zachowują się one jak bozony (w odróżnieniu od fermionów, do których normalnie zalicza się elektrony) i mają niezerowy pęd – przemieszczają się więc, przenosząc prąd elektryczny, ale tylko w bardzo niskich temperaturach – zwykle kilku lub kilkunastu kelwinów. W wyższych pary Coopera ulegają rozerwaniu. Inna ważna kwestia związaną z nadprzewodnictwem to efekt Meissnera, czyli wypychanie pola magnetycznego z materiału. Jest to podyktowane tym, że elektrony w parach Coopera mają przeciwnie skierowane spiny, zatem sumarycznie się zerują. W praktyce oznacza to, że materiał nadprzewodzący nie może wykazywać przyciągania magnetycznego.

W artykule w „Nature” opisano właśnie nowy rodzaj nadprzewodnika. Autorzy wytworzyli mikroskopijne płatki romboedrycznego grafenu i schłodzili je do temperatury poniżej jednego Kelwina. Uzyskali oczywiście efekt nadprzewodnictwa, ale co zaskakujące, zaobserwowali również – pierwszy raz w nadprzewodniku – wewnętrzny magnetyzm. A to jest sprzeczne z efektem Meissnera.

Autorzy sugerują, że ich próbka może być pierwszym przypadkiem nadprzewodnika chiralnego. Jak tłumaczy Tonghang Han, doktorant z MIT: „Dzięki orbitalnemu ruchowi elektronów, materiał zachowuje się jak magnes. To unikatowe zjawisko i potencjalny kandydat do zastosowania w topologicznych komputerach kwantowych”. Uważa się, że topologiczne komputery pozwalają uzyskać bardziej stabilne kubity niż inne komputery kwantowe, ponieważ kodują stany kwantowe w topologicznych właściwościach materiału. Taki układ byłby więc bardziej odporny na błędy i przez to – bardziej użyteczny w praktyce.

Dziękujemy, że jesteś z nami. To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża najnowsze badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.