>> 自然の科学 >  >> 物理

高温の超伝導を可能にする理由は何ですか?研究者は統一された理論に近づきます

エネルギー省のオークリッジ国立研究所の科学者が率いる研究者チームは、凝縮物質物理学の最大のパズルの1つを割ることに近づきました。彼らは、高温超伝導体の挙動を説明するための統一された理論的枠組みを思いつきました。

ORNLのDOE Scienceユーザー施設であるOak Ridge Leadership Computing Facility(OLCF)のサミットスーパーコンピューターを使用して、研究者は、非常に寒い温度で酸化銅格子に余分な電子を追加する効果をシミュレートしました。

材料の電子特性の変化を研究することにより、チームは、電子の添加が反強磁性症(電子スピンが反対方向に整列する傾向)を抑制し、超伝導性の原因となるクーパーペアの形成を促進し、エネルギーを失うことなく電気を流すことを促進することを発見しました。

「これは、これらの重要な行動を明示的かつ自己整合的に結びつける最初の理論的作業です」とOrnlのB. Sriram Shastry氏は述べています。 「私たちのシミュレーションからの発見は、酸化物銅に見られる型にはまらない超伝導状態が、反強磁性と超伝導性の競合の結果である可能性があることを示唆しています。」

Shastryによると、チームの次のステップは、材料の特性が温度とともにどのように変化するかを研究し、超伝導に対する障害の影響を調査することです。 「この作業は、私たちを超伝導体のより基本的な理解に近づけ、それがさらに高い遷移温度を持つ新しい材料につながる可能性がある」と彼は言った。

この研究は、物理レビューBに掲載されました。

  1. ライトの最もエキゾチックなトリック:とても速くなります...後方に?
  2. 指/手が氷にくっつくのはなぜですか?
  3. 自然が六角形を好む理由
  4. 協会の物理科学の定義とは何ですか?
  5. スペースエレベーターの仕組み
  6. 電子結合エネルギー – イオン化エネルギー