นักวิจัยในสหรัฐอเมริการายงานว่าพวกเขาได้สังเกตเห็นสิ่งที่เรียกว่า “ลายเซ็นที่สี่” ของการเปลี่ยนเฟสของตัวนำยิ่งยวดในวัสดุที่เรียกว่าคัพเรต ผลลัพธ์ที่ได้จากสเปกโทรสโกปีแบบโฟโตอิมิชันของคัพเรตที่เรียกว่า Bi2212 สามารถฉายแสงใหม่ว่าวัสดุเหล่านี้ซึ่งนำไฟฟ้าโดยไม่มีความต้านทานที่อุณหภูมิ 77 เคลวินหรือสูงกว่านั้นเปลี่ยนเข้าสู่สถานะตัวนำยิ่งยวดได้อย่างไร การเปลี่ยนแปลง ของตัวนำยิ่งยวด
เกิดขึ้น
เมื่อวัสดุสูญเสียความต้านทานทั้งหมดต่อกระแสไฟฟ้าที่ต่ำกว่าอุณหภูมิวิกฤตT c . ที่อุณหภูมินี้ วัสดุจำนวนมากจะแสดง “ลายเซ็น” สี่ลักษณะ ได้แก่ ไฟฟ้า แม่เหล็ก เทอร์โมไดนามิก และสเปกโทรสโกปี ซึ่งบ่งชี้ว่ามีการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้น ลายเซ็นไฟฟ้าคือการพัฒนาความต้านทานเป็นศูนย์
ลายเซ็นแม่เหล็กเป็นจุดเริ่มต้นของเอฟเฟกต์ Meissner นั่นคือวัสดุจะขับไล่สนามแม่เหล็ก และเอกลักษณ์ทางอุณหพลศาสตร์คือความจุความร้อนของวัสดุ (ปริมาณความร้อนที่จำเป็นต่อการเพิ่มอุณหภูมิตามค่าที่กำหนด) จะแสดงความผิดปกติที่เด่นชัด ตามทฤษฎีทั่วไปของตัวนำยิ่งยวด
(เรียกว่าทฤษฎี BCS ตามชื่อย่อของผู้เขียน) ลายเซ็นที่สี่คืออิเล็กตรอนในวัสดุจะเอาชนะแรงผลักซึ่งกันและกันและรวมตัวกัน ก่อตัวเรียกว่าคู่คูเปอร์ซึ่งจะเดินทางโดยปราศจากสิ่งกีดขวาง การแสดงออกทางสเปกโทรสโกปีของลายเซ็น นี้คือการเปิดช่องว่างในสเปกตรัมการแผ่รังสีแสงของวัสดุที่T c
ช่องว่างนี้ทำหน้าที่เป็นพารามิเตอร์ที่แสดงลักษณะของตัวนำยิ่งยวดที่มีอยู่อย่างไรก็ตาม ทฤษฎี BCS ใช้ไม่ได้กับคัพเรตอย่างตรงไปตรงมา ในวัสดุเหล่านี้ ซึ่งเป็นออกไซด์ของทองแดงเจือสูง อิเล็กตรอนจะจับคู่กันใน “d-wave channel” ที่ไม่ธรรมดาแทนที่จะเป็น “s-wave” ตามปกติ
ที่แปลกไปกว่านั้นก็คืออิเล็กตรอนในถ้วยแก้วที่ไม่ธรรมดาเหล่านี้อาจจับคู่กันที่อุณหภูมิหนึ่ง แต่จะควบแน่นที่อุณหภูมิต่ำกว่ามากเท่านั้น ดังนั้นที่อุณหภูมิที่สองนี้เท่านั้นที่วัสดุจะกลายเป็นตัวนำยิ่งยวด
ลักษณะพฤติกรรมของอิเล็กตรอน นักวิจัยที่นำได้ระบุลายเซ็นที่สี่นี้โดยใช้การวัดความละเอียดสูง
ที่ทำด้วยเทคนิค
ที่เรียกว่า ในวิธีการที่ใช้เลเซอร์หรือซินโครตรอนในการศึกษาโครงสร้างแถบอิเล็กทรอนิกส์ของวัสดุแข็ง โฟตอนที่มีพลังงานเพียงพอในการดีดอิเล็กตรอนออกจากวัสดุจะถูกยิงไปที่ตัวอย่าง พลังงานและโมเมนตาของอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจากตัวอย่างนี้จะถูกวัด เผยให้เห็นโครงสร้างของแถบอิเล็กทรอนิกส์
ในแง่ของพลังงานและโมเมนตัมของอิเล็กตรอนภายในพวกมัน โดยการวัดค่าพารามิเตอร์เหล่านี้ นักวิจัยสามารถระบุลักษณะของพฤติกรรมของอิเล็กตรอนได้ซึ่งเป็นนักศึกษาระดับปริญญาเอกของเขา (ปัจจุบันเป็นเพื่อนหลังปริญญาเอกที่) และเพื่อนร่วมงานยืนยันว่าอิเล็กตรอนในวัสดุ ที่พวกเขาศึกษา Bi2212
จับคู่กันที่ประมาณ 120 K “ด้วยอุณหภูมิที่ลดลงมากขึ้น เรา พบว่าสัญญาณ ARPES ภายในช่องว่างพลังงานที่มีอยู่แล้ว ซึ่งเปิดที่อุณหภูมิสูงกว่า 120 K แสดงให้เห็นการลดลงอย่างรวดเร็วที่สุดใน 77 K” เขากล่าวเสริมว่า “เป็นอุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านของตัวนำยิ่งยวดที่กำหนดโดยการวัดความไวต่อแม่เหล็ก
ที่สำคัญ การประมาณค่าเอนโทรปีที่ระบุโดยความเข้มสเปกตรัมภายในช่องว่างนำไปสู่ความผิดปกติที่คล้ายคลึงกันที่Tcเช่นเดียวกับที่นักวิจัยสังเกตจากความร้อนจำเพาะของวัสดุ Shen กล่าวเสริม นี่เป็นการตรึง “ขั้นตอนที่สอง” ในการเปลี่ยนแปลงและลายเซ็นที่สี่ของตัวนำยิ่งยวดจำนวนมาก
วิธีการ
ที่พัฒนาขึ้นในงานนี้ ซึ่งมีรายละเอียดอยู่อาจใช้เพื่อศึกษาการเปลี่ยนเฟสและผลกระทบของความสัมพันธ์ในระบบนวนิยายอื่นๆ ในขณะนี้ นักวิจัยหวังว่าจะค้นพบกลไกทางจุลทรรศน์ที่กำหนดระดับอุณหภูมิสองระดับในถ้วยแก้ว “ความรู้นี้จะช่วยให้เราสร้างตัวนำยิ่งยวดที่ดีขึ้นได้ในอนาคตบนผลึก
นักแสดงที่เล่นเป็นตัวเอกซึ่งเป็นนักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีต้องการมาที่คาลเทคเพื่อพบกับนักฟิสิกส์ตัวจริงและทำความเข้าใจว่าพวกเขาคิดอย่างไร “ซึ่งฉันคิดว่าวิเศษมาก” แครอลกล่าว “ฉันรวบรวมนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษากลุ่มหนึ่งเพื่อพบกับเธอและหนึ่งในโปรดิวเซอร์ของภาพยนตร์เรื่องนี้”
ในขั้นต้นนักเรียนของเขาลังเลที่จะติดตามแนวคิดนี้ “เมื่อนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาของฉันอธิบายสถานการณ์ [แรงโน้มถ่วง] ให้พวกเขาฟัง ปฏิกิริยาทันทีของพวกเขาคือ ‘ไม่ มันจะไม่เกิดขึ้น’” อธิบาย “ดังนั้น สิ่งที่ฉันพูดคือ ‘อย่าคิดว่าแรงโน้มถ่วงย้อนกลับ นั่นไม่ใช่ทฤษฎี ให้คิดว่ามันเป็นข้อมูล
ลองคิดดูสิว่าการทดลองได้เสร็จสิ้นไปแล้ว และตอนนี้คุณต้องพยายามหาคำอธิบายสำหรับมัน’ ”บางครั้งมันไม่ได้เกี่ยวกับการทำงานกับกฎของธรรมชาติ แต่เป็นเรื่องของการสร้างชุดกฎที่สอดคล้องกันตลอดทั้งเรื่อง “ถ้าคุณจะเล่นเกมนั้น จินตนาการถึงโลกที่แตกต่าง โลกเหล่านั้นต้องมีเหตุผล” แคร์โรลล์กล่าว
“พวกเขาต้องมีตรรกะที่สอดคล้องกัน ทั้งในการกระทำของมนุษย์และในกฎของธรรมชาติ”ฮับเบิลหมุนแทนที่จะขยายตัว “บางครั้งสิ่งที่คุณทำก็แค่เพิ่มบรรทัดตรงนี้หรือตรงนั้น” l กล่าว “บางสิ่งที่คุณทำแทบจะมองไม่เห็น”ที่คุณสามารถขายให้กับช่างนาฬิกาหรูได้เดียวกันกับที่เราศึกษา”
เมื่อวิชวลเอฟเฟ็กต์เสร็จสมบูรณ์ ผู้ร่วมงานก็ตระหนักว่าพวกเขาได้สร้างซอฟต์แวร์สร้างภาพใหม่ที่สามารถใช้ได้ทั้งการผลิตในฮอลลีวูดและการวิจัยทางวิทยาศาสตร์สำหรับ การเดาที่มีการศึกษาดีที่สุดของเธอเกี่ยวกับระบบพัลซาร์คู่ที่ประกอบด้วยดาวสองดวงที่สร้างรังสีแกมมาอย่างรุนแรงทุกๆ 46 นาทีนั้น
กลายเป็นนิยายวิทยาศาสตร์น้อยลงและข้อเท็จจริงทางวิทยาศาสตร์มากขึ้น “เกือบเพียงพอแล้วที่อีกสามปีต่อมา นักวิทยาศาสตร์ค้นพบสิ่งนี้ในชีวิตจริง” แมคคินนอนกล่าวฮูสตัน ฉันรู้สึกแย่กับภารกิจนี้ – กราวิตี้อย่างไรก็ตาม น่าเสียดายที่มันไม่ใช่ระบบที่สมบูรณ์แบบ และบางครั้งคำแนะนำของนักวิทยาศาสตร์ก็ไม่ได้ช่วยอะไร “หนึ่งในความเข้าใจผิดที่ผู้คนมีคือที่ปรึกษาด้านวิทยาศาสตร์
แนะนำ 666slotclub / hob66
