Տեղեկատվություն

Հետազոտողները բացատրում են, թե ինչու է գերհաղորդչությունն այդքան սառը

Հետազոտողները բացատրում են, թե ինչու է գերհաղորդչությունն այդքան սառը


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Կան որոշակի նյութեր որոշակի պայմաններում, որոնք կարող են էլեկտրաէներգիա անցկացնել առանց էական դիմադրության: Այս երեւույթը հայտնի է որպես գերհաղորդություն: Բայց այս նյութերի մեծ մասը կարող է գերհաղորդիչ ունենալ միայն շատ ցածր ջերմաստիճանում:

ՏԵՍՆԵՔ ՆԱԵՎ. Գերհզորունակություն. ԻՆՉ Է ԻՆՉ, ԻՆՉՈՒ Է ԿԱՐԵԼԻ ՄԵՐ ԱՊԱԳԱՆ

Հետազոտողները երկար ժամանակ փորձում էին գտնել այս կանոնը ներկայացնելու և հասկանալու տեսական հաշվարկային մեթոդներ, հիմնականում ՝ առանց հաջողության. Մինչ այժմ: Վիեննայի տեխնոլոգիական համալսարանը մշակել է նոր մեթոդ, որը շատ հեռու է բացատրում գերհաղորդման բարդությունները:

Բացահայտվել է բարդ խնդիր

«Իրականում զարմանալի է, որ գերհաղորդումը տեղի է ունենում միայն ծայրաստիճան ցածր ջերմաստիճանում», - ասում է պրոֆեսոր Կարստեն Հելդը TU Wien- ի Պինդ վիճակի ֆիզիկայի ինստիտուտից:

«Երբ հաշվի առնեք գերհաղորդման մեջ ներգրավված էլեկտրոնների թողարկած էներգիան, իրականում ակնկալում եք, որ գերհաղորդումը հնարավոր կլինի նաև շատ ավելի բարձր ջերմաստիճաններում»:

Գերհաղորդումը հասկանալու համար պետք է սկսել կիրառել ֆիզիկայի օրենքները: «Խնդիրն այն է, որ շատ մասնիկներ ներգրավված են գերհաղորդակցման ֆենոմենի մեջ, բոլորը միաժամանակ», - բացատրում է Հելդը:

«Սա հաշվարկները չափազանց բարդ է դարձնում»:

Նյութում առկա առանձին էլեկտրոնները չեն կարող դիտվել որպես անհատներ, բայց դիտվել որպես ամբողջություն: Այնուամենայնիվ, այս մասշտաբը գաղափարն այնքան բարդ է դարձնում, անգամ աշխարհում ամենահզոր համակարգիչները անօգուտ են:

«Այնուամենայնիվ, կան մոտավորության տարբեր մեթոդներ, որոնք կարող են օգնել մեզ ներկայացնել էլեկտրոնների միջև բարդ քվանտային փոխհարաբերությունները», - ասում է Հելդը:

Այս մեթոդներից մեկը «դինամիկ միջին դաշտի տեսությունն» է, որը կատարյալ է այն խնդիրների համար, երբ էլեկտրոնների միջև քվանտային փոխկապակցվածության հաշվարկը հատկապես բարդ է:

«Ֆեյնմանի դիագրամի» հիման վրա նոր հետազոտություն

TU Wein– ի նոր աշխատանքներն ընդլայնվում են «Ֆեյնմանի դիագրամ» հաշվարկի վրա: Ֆեյնմանի դիագրամները մասնիկների միջև փոխազդեցությունները ներկայացնելու մեթոդ են:

Դիագրամները թույլ են տալիս մասնիկների բոլոր հնարավոր փոխազդեցությունները ներկայացնել գծապատկերում և օգտակար են շատ ճշգրիտ հաշվարկներ կատարելու համար: Նոբելյան մրցանակի դափնեկիր Ռիչարդ Ֆեյնմանը ստեղծել է դիագրամները վակուումում առանձին մասնիկների ուսումնասիրության համար օգտագործման համար:

Բայց դրանցով կարելի է վերլուծել նաև պինդ առարկաների մասնիկների միջև փոխազդեցությունը: Այնուամենայնիվ, որքան բարդ է փոխգործակցությունը, այնքան ավելի շատ դիագրամներ են անհրաժեշտ:

«Պրոֆեսոր Տոսչիի և իմ կողմից մշակված մեթոդով մենք այլևս չենք օգտագործում Ֆեյնմանի դիագրամները բացառապես փոխազդեցություններ պատկերելու համար, այլև որպես բաղադրիչ օգտագործում ենք բարդ, ժամանակից կախված գագաթը», - բացատրում է Հելդը:

«Այս գագաթը ինքնին բաղկացած է Ֆեյնմանի դիագրամների անսահման թվից, բայց օգտագործելով խելացի հնարք, այն դեռ կարող է օգտագործվել գերհամակարգչի վրա հաշվարկների համար»:

Այս նոր մեթոդը հետազոտողների համար հնարավորություն ստեղծեց մոտավոր հաշվարկվող մասնիկների բարդ քվանտային փոխազդեցությունը մոտավոր գնահատելու համար:

«Ֆիզիկայի առումով հետաքրքիր բանն այն է, որ մենք կարող ենք ցույց տալ, որ իրականում գագաթի ժամանակային կախվածությունն է, ինչը նշանակում է, որ գերհաղորդումը հնարավոր է միայն ցածր ջերմաստիճանում»:

Մանրակրկիտ աշխատանքի միջոցով Մոտոհարու Կիտատանին և պրոֆեսոր Հելդը կարողացան պարզել ուղղափառ Ֆեյնմանի դիագրամը, որը ցույց է տալիս, թե ինչու պայմանական նյութերը դառնում են գերհաղորդիչ միայն -200 ° C- ում և ոչ թե սենյակային ջերմաստիճանում.

Այս աշխատանքը թույլ կտա ավելի լավ հասկանալ գերհաղորդիչ նյութերը և դրանց հատկությունները: Դա կարող է հանգեցնել նաև այնպիսի նյութի հայտնաբերմանը, որը կարող է գերհաղորդակցություն ապահովել սենյակային ջերմաստիճանում:


Դիտեք տեսանյութը: Բայ: Անորոշ դերբայ: (Մայիս 2022).