Найден механизм высокотемпературной сверхпроводимости
В ведущем журнале по сверхпроводимости Physica C: Superconductivity and its applications опубликованаработа российского физика Виктора Лахно,_ рассматривающая симметричные биполяроны как основу высокотемпературной сверхпроводимости. Предложенная теория хорошо объясняет последние эксперименты, в которыхсверхпроводимость почти комнатной температуры была достигнута в гидриделантана LaH10 при сверхвысоком давлении.
Сверхпроводимость предполагает полное отсутствие электрического сопротивления в материале,когда его охлаждаютпри его охлажденииниже критической температуры. В 1911 году голландский физик Хейке Камерлинг-Оннес впервые обнаружил, что при понижениитемпературы ртути до–270°С ее сопротивление резко падает —в 10 000 раз. Открытие данного явления при более высоких температурах окажет революционное влияние на технологии. Сверхпроводимость — это мощные магниты, источникиэнергии, аккумуляторы, летающие поезда, суперкомпьютеры. Переченьприменения бесконечен. Неудивительно, что большое количествоочень много ученых по всему миру занимается этой темой.
Первое теоретическое объяснениена микроскопическом уровне сверхпроводимость на микроскопическом уровнеполучила в 1957 году в работе американских физиков Бардина, Купера и Шриффера. Центральным элементом их теории, названнойполучившей название«теория БКШ», являются так называемые куперовские пары электронов. В 1972 году создателейтеориибыли удостоеныудостоили Нобелевской премией по физике. Но теория БКШ не дает права наобъясняетсверхпроводимость выше абсолютного нуля(-273 С).
Тем не менее экспериментаторы продолжали искать. И в 1986 году Мюллер и Беднорц обнаружили материал, становящийся сверхпроводником при температуре на 35 градусов выше абсолютного нуля, за что тоже получили Нобелевскую премию. А в конце 2018 года сразу две группы ученых открыли, что гидрид лантана LaH10 становится сверхпроводящим при рекордно высокой температуре. Первая группа утверждает, что температура перехода в сверхпроводящее состояние составляет Tc ≈ 215 кельвинов(−56°C). Вторая группа заявляет о еще большей температуре Tc ≈ 260 кельвинов(−13°C). В обоих случаях образцы были под давлением в миллионы атмосфер.
Высокотемпературная сверхпроводимость у новых материалов обнаруживается почти наугад, поскольку теории, которая объясняла бы механизм,_ нет. Существует множество подходов к ее созданию. В новой работе Виктор Лахно предлагает за основание взять биполяроны.
Полярон – квазичастица, состоящая из электронов и возмущений(фононов), которые он производит, пролетая сквозь кристаллическую решетку. В 1994 в работах физика Александровабыло показално, что поляроны могут образовать пары за счёт электрон-фононного взаимодействия, как и в БКШ. Это взаимодействие настолько сильное, что они оказываются размером всего с атомную орбиталь итогда уженазываются биполяронами малого радиуса. Беда данной теории в том, что биполяроны малого радиуса обладают очень большой массой, сравнимой с массой атома. Их массу определяется поле, сопровождающееимих при движении. А именно от массы зависит температура сверхпроводящего перехода.
Виктор Лахно построил новую транляционно-инвариантную(ТИ) биполяронную теорию высокотемпературной сверхпроводимости. Радикальное отличие его теории состоит в том, что в формулу для определения температуры входит не биполяронная масса, а обычная эффективная масса зонного электрона, которая может быть, как больше, так и меньше массы свободного электрона в вакууме и более чем в тысячу раз меньше массы атома. Зонная масса меняется, если кристаллическую решетку, в которой бежит электрон,_ сдавливать. Если уменьшается межатомное расстояние, то и масса уменьшается. Как следствие, температура перехода может во много раз превосходить соответствующую температуру в обычных биполяронных теориях.
Виктор Лахно:«Я сделал акцент на том, что электрон —это волна. Если это волна, значит нет никакого преимущественного места в кристалле, в котором бы он локализовался. Он везде существует с равной вероятностью. На основе новой теории биполярона можно строить новую теорию сверхпроводимости. Она объединяет все лучшие черты современных концепций».
Это подтверждается последними экспериментами по повышению температуры перехода в сверхпроводящее состояние путем давления на образец алмазными наковальнями с силой в миллион атмосфер .
Виктор Лахно: «В случае слабых связей это теория БКШ, а в случае сильных связей— новая биполяронная теория. Она приводит к бозе-конденсации, к формулам Эйнштейна. Только туда входит не поляронная масса, а легкая масса двух электронов, вот этого самого трансляционно-инвариантного биполярона».
Найден механизм высокотемпературной сверхпроводимости
В ведущем журнале по сверхпроводимости Physica C: Superconductivity and its applications опубликована работа российского физика Виктора Лахно,_ рассматривающая симметричные биполяроны как основу высокотемпературной сверхпроводимости. Предложенная теория хорошо объясняет последние эксперименты, в которых сверхпроводимость почти комнатной температуры была достигнута в гидриде лантана LaH10 при сверхвысоком давлении.
Сверхпроводимость предполагает полное отсутствие электрического сопротивления в материале, когда его охлаждаютниже критической температуры. В 1911 году голландский физик Хейке Камерлинг-Оннес впервые обнаружил, что при понижении температуры ртути до–270°С ее сопротивление резко падает — в 10 000 раз. Если выяснить, как достичь этого при более высоких температурах, это революционно повлияет на технологии. Сверхпроводимость — это мощные магниты, источники энергии, аккумуляторы, летающие поезда, суперкомпьютеры. Применять её можно практически везде. Неудивительно, что очень много ученых по всему миру занимается этой темой.
Первое теоретическое объяснение сверхпроводимость на микроскопическом уровнеполучила в 1957 году в работе американских физиков Бардина, Купера и Шриффера. Центральным элементом их теории, названной«теория БКШ», являются так называемые куперовские пары электронов. В 1972 году создателейудостоили Нобелевской премией по физике. Но теория БКШ не объясняетсверхпроводимость выше абсолютного нуля(-273 С).
Тем не менее экспериментаторы продолжали искать. И в 1986 году Мюллер и Беднорц обнаружили материал, становящийся сверхпроводником при температуре на 35 градусов выше абсолютного нуля, за что тоже получили Нобелевскую премию. А в конце 2018 года сразу две группы ученых открыли, что гидрид лантана LaH10 становится сверхпроводящим при рекордно высокой температуре. Первая группа утверждает, что температура перехода в сверхпроводящее состояние составляет Tc ≈ 215 кельвинов(−56°C). Вторая группа заявляет о еще большей температуре Tc ≈ 260 кельвинов(−13°C). В обоих случаях образцы были под давлением в более чем миллион атмосфер.
Высокотемпературная сверхпроводимость у новых материалов обнаруживается почти наугад, поскольку теории, которая объясняла бы механизм, нет. Существует множество подходов к ее созданию. В новой работе Виктор Лахно предлагает за основание взять биполяроны.
Полярон – квазичастица, состоящая из электронов и возмущений(фононов), которые он производит, пролетая сквозь кристаллическую решетку. В 1994 физик Александров показал, что поляроны могут образовать пары за счёт электрон-фононного взаимодействия, как и в БКШ. Это взаимодействие настолько сильное, что они оказываются размером всего с атомную орбиталь итогда уженазываются биполяронами малого радиуса. Беда данной теории в том, что биполяроны малого радиуса обладают очень большой массой, сравнимой с массой атома. Их массу определяет поле, сопровождающееих при движении. А именно от массы зависит температура сверхпроводящего перехода.
Виктор Лахно построил новую транляционно-инвариантную(ТИ) биполяронную теорию высокотемпературной сверхпроводимости. Радикальное отличие его теории состоит в том, что в формулу для определения температуры входит не биполяронная масса, а обычная эффективная масса зонного электрона, которая может быть, как больше, так и меньше массы свободного электрона в вакууме и более чем в тысячу раз меньше массы атома. Зонная масса меняется, если кристаллическую решетку, в которой бежит электрон,_ сдавливать. Если уменьшается межатомное расстояние, то и масса уменьшается. Как следствие, температура перехода может во много раз превосходить соответствующую температуру в обычных биполяронных теориях.
Виктор Лахно:«Я сделал акцент на том, что электрон — это волна. Если это волна, значит нет никакого преимущественного места в кристалле, в котором бы он локализовался. Он везде существует с равной вероятностью. На основе новой теории биполярона можно строить новую теорию сверхпроводимости. Она объединяет все лучшие черты современных концепций».
Это подтверждают последние эксперименты, в которых образец становился сверхпроводником при более высокой температуре, когда на него давили алмазными наковальнями с силой в полтора миллиона атмосфер.
Виктор Лахно: «В случае слабых связей это теория БКШ, а в случае сильных связей — новая биполяронная теория. Она приводит к бозе-конденсации, к формулам Эйнштейна. Только туда входит не поляронная масса, а легкая масса двух электронов, вот этого самого трансляционно-инвариантного биполярона».
Найден механизм высокотемпературной сверхпроводимости
при егоохлаждениибольшоеколичествоочень много ученых по всему миру занимается этой темой.на микроскопическом уровнесверхпроводимость на микроскопическом уровне получила в 1957 году в работе американских физиков Бардина, Купера и Шриффера. Центральным элементом их теории, названнойполучившейназваниебыли удостоеныудостоили Нобелевской премией по физике. Но теория БКШ недает права наобъясняет сверхпроводимость выше абсолютного нуля (-273 С).в работахфизикаАлександровабылопоказално, что поляроны могут образовать пары за счёт электрон-фононного взаимодействия, как и в БКШ. Это взаимодействие настолько сильное, что они оказываются размером всего с атомную орбиталь и тогда уже называются биполяронами малого радиуса. Беда данной теории в том, что биполяроны малого радиуса обладают очень большой массой, сравнимой с массой атома. Их массу определяетсяполе, сопровождающееимих при движении. А именно от массы зависит температура сверхпроводящего перехода.Найден механизм высокотемпературной сверхпроводимости