Версия для слабовидящих
Решена загадка сверхпроводников Печать Email
Новости об инновациях
21.03.2016

Физики сумели объяснить так называемый «термоэлектрический парадокс» в сверхпроводниках, остававшийся нерешенным более сорока лет.

Физики из Лаборатории криогенной наноэлектроники Нижегородского государственного технического университета (НГТУ) им. Р.Е. Алексеева совместно со своими британскими коллегами разработали теорию термоэлектрических явлений в сверхпроводниках и подтвердили ее, проведя сверхточные эксперименты. Тем самым им удалось разрешить так называемый «термоэлектрический парадокс», который не поддавался объяснению на протяжении последних 40 лет. Результаты работы опубликованы в журнале Science Advances

Термоэлектрические явления возникают, если в различных частях электрической цепи будет разная температура. Например, в электрическом контуре, состоящем из двух проводников, находящихся при разной температуре, в месте их контакта возникнет разность электрических потенциалов (эффект Зеемана) и потечет ток. Эти явления можно использовать для преобразования теплоты в электричество или в измерительных приборах.

(А) биметаллическая сверхпроводящая петля, (В) Добавлена петля для измерения магнитного поля. (С, D, E) Искусственно окрашенные фотографии установки, сделанные с помощью сканирующего электронного микроскопа.

В сверхпроводниках первоначально отрицалось само существование термоэлектрических эффектов, поскольку из-за отсутствия электрического сопротивления в них не могла возникнуть разность потенциалов. Однако в 1944 году академик В. Л. Гинзбург показал, что термоэлектрический ток все же может возникать в неоднородных сверхпроводниках. Обнаружить его можно по создаваемому магнитному полю. 

В 1970-х годах физики теоретически предсказали, что магнитные поля, которые можно измерить, будут возникать в петлях из разных сверхпроводников. Последовавшие эксперименты подтвердили наличие термоэлектрического тока, однако и величина эффекта, и его зависимость от температуры не совпали с теоретическими. Так, к удивлению исследователей, величина эффекта в ряде случаев превышала предсказанное значение в сто тысяч раз! Такое расхождение между теорией и экспериментом получило название «термоэлектрического парадокса», который оставался неразрешенным до настоящего времени.

Команда физиков под руководством профессора Виктора Петрашова, работавшая в колледже Ройял-Холлоуэй Лондонского университета, сумела разработать новую теорию термоэлектрического эффекта в сверхпроводниках, хорошо согласующуюся с экспериментом. Для экспериментальных исследований были изготовлены микроскопические сверхпроводящие биметаллические петли и сверхчувствительные магнитометры на основе современных достижений нанотехнологии. Авторам работы удалось устранить все маскирующие эффект явления. В частности, влияние магнитного поля Земли, из-за которого возникали проблемы в ранних экспериментах. Загадка, державшаяся сорок лет, – разгадана!

Результаты исследования могут стать основой для разработки сверхчувствительных болометров, которые используются для анализа принимаемого излучения.

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/news/2016/reshena-zagadka-sverkhprovodnikov

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта