Ilmuwan telah menemukan jenis superkonduktor baru
Sekelompok ilmuwan dari Amerika mempelajari kisi kristal strontium ruthenate (bahan paling menjanjikan untuk kuantum komputer) dan ditemukan bahwa gelombang merambat melalui materi dengan cara yang sangat tidak biasa, yang menunjukkan jenis yang sama sekali baru superkonduktor.
Tentang penemuan unik inilah yang ingin saya sampaikan kepada Anda hari ini.
Jenis superkonduktor yang ada
Seperti yang Anda ketahui, elektron dalam superkonduktor bergerak dalam apa yang disebut pasangan Cooper. Simbiosis inilah yang memberikan material dengan sifat-sifat unik, salah satunya adalah tidak adanya hambatan listrik sama sekali.
Jadi bahan superkonduktor dibagi (pembagiannya tergantung pada jenis gelombang yang melewatinya) menjadi dua jenis:
- gelombang-s. Dalam superkonduktor seperti itu (merkuri, timah, timbal) dalam pasangan Cooper, elektron memiliki putaran yang berarah berlawanan, dan elektron bersifat statis sehubungan dengan pusat massa yang sama. Dengan kata lain, momentum sudut orbital dari pasangan tersebut adalah nol.
- d - gelombang. Ini adalah superkonduktor suhu tinggi (HTSC), dalam material seperti itu, pasangan elektron memiliki putaran yang berlawanan, tetapi mereka juga berputar di sekitar pusat massa yang dihasilkan. Selain itu, untuk konduktor seperti itu, momen orbit pasangan Cooper sama dengan dua.
Namun ternyata masih ada setidaknya satu jenis superkonduktor.
Penemuan jenis superkonduktor baru
Kembali pada tahun 1994, senyawa unik ditemukan - strontium ruthenate Sr2RuO4. Materialnya tidak biasa karena struktur internalnya terlihat seperti HTSC klasik, tetapi komponen gelombangnya berbeda secara fundamental.
Pada saat itu, bahan ini dikaitkan dengan apa yang disebut jenis superkonduktor transisi, yang terkait dengan jenis gelombang-p. Karena fakta bahwa dalam materi ini dalam pasangan Cooper, elektron berputar memiliki satu arah, dan pasangan elektron memiliki momentum sudut yang sama dengan satu.
Penemuan unik ini berpotensi menjamin terobosan dalam penciptaan komputer kuantum. Karena memungkinkan pembentukan Majorana fermion (partikel yang tidak biasa, yang secara bersamaan mewakili antipartikel mereka sendiri).
Itulah sebabnya selama bertahun-tahun materi tersebut secara aktif dipelajari, karena para ilmuwan sedang mencari konfirmasi hipotesis superkonduktivitas gelombang-p dari materi tersebut.
Penemuan praktis ternyata lebih menarik daripada teoritis
Dalam upaya lain untuk menemukan konfirmasi teori tersebut, sekelompok ilmuwan Amerika dari Cornell University (AS) melakukan eksperimen lain untuk mempelajari strontium ruthenate.
Jadi kristal bahan dipelajari menggunakan spektroskopi ultrasonik resonansi dengan resolusi tertinggi.
Untuk tujuan ini, material didinginkan hingga suhu ekstrim 1,4 Kelvin. Dan kemudian gelombang suara melewati kristal. Dan saat ini konstanta elastis diukur.
Jadi, hasil yang diperoleh membuat para ilmuwan takjub. Ternyata strontium ruthenate adalah jenis superkonduktor yang benar-benar baru. Ternyata, elektron pada pasangan Cooper memiliki hubungan yang kompleks sehingga tidak cocok dengan deskripsi gelombang s atau d.
Satu-satunya hal yang berhasil kami temukan dengan tepat adalah bahwa momentum sudut sama dengan empat, yang berarti superkonduktor baru tersebut termasuk dalam gelombang-g. Tak satu pun dari para ilmuwan bahkan berasumsi bahwa superkonduktor seperti itu pada prinsipnya bisa ada.
Hasil eksperimen luar biasa dan para ilmuwan berencana untuk menguji bahan menjanjikan lainnya yang sebelumnya diklasifikasikan dalam kelompok tipe-p dengan cara yang sama. Kami akan menunggu hasil eksperimen baru.
Dan para ilmuwan membagikan hasil eksperimen ini di halaman jurnal Nature Physics.
Dan jika Anda menyukai materi, maka angkat jempol Anda, berlangganan dan tulis komentar. Terima kasih atas perhatian Anda!