Potwierdzono eksperymentalnie istnienie nieparzystych nadprzewodników

Potwierdzono eksperymentalnie istnienie nieparzystych nadprzewodników

Istnienie nowego stanu elektronowego w materiałach nadprzewodnikowych zostało potwierdzone eksperymentalnie. Badania przeprowadziła grupa badawcza pod przewodnictwem profesora fizyki Ying Liu (Pennsylvania State University). „Uzyskaliśmy bezpośredni dowód na istnienie zjawiska nieparzystości w nadprzewodnikach, objętego wcześniej teorią, lecz pozostającego bez jednoznacznego dowodu empirycznego” powiedział Liu. Rezultat badań podsumowuje 6-cio letnie badania prof. Liu i jego zespołu.

Nadprzewodniki są materiałami zdolnymi do przewodzenia prądu elektrycznego w sposób niemal bezstratny, o ich istnieniu wiedziano od roku 1911, lecz wszystkie przejawiały swoje właściwości w temperaturach bliskich zera bezwzględnego, co poza nielicznymi specjalnymi zastosowaniami uniemożliwiało ich praktyczne wykorzystanie. W późniejszym czasie (1987) badania prowadzone przez fizyków doprowadziły do powstania nowej grupy materiałów – nadprzewodników wysokotemperaturowych, które uzyskują odpowiednie właściwości w temperaturach rzędu 90 K. Dwa powyższe typy mimo zasadniczych różnic ich właściwości należą do tej samej grupy nadprzewodników, w których zachodzi zjawisko nieparzystości.

Eksperyment przeprowadzony przez grupę profesora Liu udowodnił istnienie zakładanego w teorii zjawiska parzystości. Mimo że badany fenomen ujawnia się jedynie w temperaturze około 1,5 stopnia powyżej zera bezwzględnego, odkrycie otworzyło nowe perspektywy. Przyszłe badania tego typu nadprzewodników mogą być zaczątkiem nowej technologii. Liu sugeruje, że teraz, gdy istnienie nowego stanu elektronowego stało się faktem, powstała możliwość przebadania unikalnych właściwości nieparzystych nadprzewodników i ewentualnego zastosowania ich w nowych aplikacjach. Jako przykład profesor podaje użycie nadprzewodników do zastosowań specjalnych np. w procesie budowy komputera kwantowego.

Współczesne zastosowania nadprzewodników obejmują szereg użytecznych aplikacji. Zjawisko nadprzewodnictwa elektrycznego pozwoliło na skonstruowanie supermagnesów wykorzystywanych m.in. w akceleratorach cząstek, oraz aparatach medycznych służących do wykonywania rezonansu magnetycznego. Obecnie stosuje się również przewody elektryczne wykonane materiałów nadprzewodnikowych chłodzone ciekłym azotem, pozwalające na bezstratny przesył energii elektrycznej. Mimo bardzo wysokiego kosztu eksploatacji i produkcji są one stosowane ze względu na niemal całkowitą niwelację strat mocy i bardzo dobry stosunek obciążalności do objętości.