Тяжелые электроны помогут ученым создать высокотемпературные сверхпроводники

Персонал — люди работающие над ресурсом

Лента всех новостей ресурса

Военная техника — энциклопедия российского и зарубежного вооружения

Роботы — автоматические автономные машины

Новости из разных
уголков земного
шара —
География

Компьютеры
неотъемлимая часть современной жизни
Космос
Астрономия, планеты, ракеты...

Эволюция
естественный процесс развития живой природы

Нанотехнологии — наука и технология коллоидных систем

Обратная связь
с администрацией ресурса

Археология
Изучение исторического прошлого человечества

О проекте
более подробная информация о нас

Тяжелые электроны помогут ученым создать высокотемпературные сверхпроводники

Тяжелые электроны помогут ученым создать высокотемпературные сверхпроводники

Американским физикам, похоже, удалось решить проблему так называемых тяжелых электронов, возникающих в некоторых соединениях металлов. По их мнению, они представляют собой составные объекты из двух форм электрона, пребывающих в состоянии квантовой запутанности. Это открытие поможет людям наконец-то создать высокотемпературные сверхпроводники.

Следует заметить, что так называемые тяжелые электроны были открыты учеными еще в 70-х годах прошлого века. Для того чтобы понять, что это за электроны такие, нужно вспомнить о том, какое строение имеют металлы на атомарном уровне. Они состоят из кристаллической решетки, в узлах которой располагаются ионы, а между ними находятся так называемые свободные электроны. Именно последние и определяют многие физические свойства металлов (например, их способность проводить электрический ток или намагничиваться).

Так вот, логично предположить, что, взаимодействуя друг с другом и с ионами кристаллической решетки, свободные электроны меняют свойства металла в целом. И для того чтобы учитывать это взаимодействие, физики ввели некую количественную характеристику — эффективную массу. Все это было бы ничего, однако, когда стали рассчитывать эту самую эффективную массу, то выяснилось, что в некоторых металлических соединениях она может в 1000 раз превышать массу свободного электрона (которая, как мы помним, равняется 9,1·10-3 кг).

Именно так и родилось понятие “тяжелые электроны”. Интересно, что за все то время, что прошло с момента их открытия, этот эффект никто из ученых не смог объяснить. Правда, выяснилось, что эти электроны образуются на f-орбиталях, то есть могут возникать только в соединениях тяжелых металлов.

Более того, физики выяснили, что у ряда веществ, где наблюдались тяжелые электроны, удельная теплоемкость и магнитная восприимчивость (то есть способность вещества намагничиваться в магнитном поле) оказались в несколько сот раз больше, чем у обычных металлов. А другие подобные соединения при низких температурах перешли в сверхпроводящее состояние.

Итак, наличие этих самых тяжелых электронов явно изменяет свойство вещества, и причем достаточно радикально. Но почему это происходит? Для того чтобы ответить на этот вопрос, нужно понять одну важную вещь: а, собственно говоря, что представляет из себя этот тяжелый электрон? Каковы его особенности и фундаментальные свойства? Долгое время ученые не могли получить ответов на эти вопросы. Однако недавно в этой области физики обозначился явный прогресс.

В начале этого месяца группа американских исследователей из университета Макмастера, Корнельского университета, Брукэйвенского отделения США по энергетике и Лос-Аламосской национальной лаборатории сделали попытку сфотографировать эти электроны. Ученые работали с соединением урана, рутения и кремния — Uru2Si2, имеющим весьма удобную для изучения кристаллическую решетку. Исследуемый образец охлаждался сначала до 55 Кельвинов (то есть до -218 градусов Цельсия), а затем и до температуры фазового перехода — 17,5 К. В работе применялся специально разработанный для данного исследования метод получения спектроскопических изображений сканирующей туннельной микроскопией (SI-STM).

По данным – pravda.ru


Последние Записи

Как научиться вести бизнес

Как научиться вести бизнесКомментарии выключены


Не бывает капризных клиентов и ...
Жиру – бой!

Жиру – бой!Комментарии выключены


  Самые действенные и распространённые способы Поход ...
Удлиненное каре: стрижка, филирование, укладка

Удлиненное каре: стрижка, филирование, укладкаКомментарии выключены


Ультрамодной прической считают удлиненное каре. ...
Пайкин Борис Романович: готов построить интернат ради воспитания будущего перспективного поколения футболистов
Как правильно принимать изолят сывороточного протеина

Как правильно принимать изолят сывороточного протеинаКомментарии выключены


Многие люди мечтают о красивом ...
Печать чертежей в Москве

Печать чертежей в МосквеКомментарии выключены


В наше время компьютерные технологии ...
Полезная информация о плинтусах

Полезная информация о плинтусахКомментарии выключены


Такой декоративный элемент интерьера, как ...
Смотреть все
на Яндекс на Rambler в Новотеке в LiveInternet в LiveJournal в Google+ в Facebook в Twitter ВКонтакте в Mail.Ru
При полном или частичном копировании материалов с сайта ссылка на www.wordscience.org обязательна! © 2012