Вчені зафіксували факт виникнення високотемпературної надпровідності на стику двох ізоляційних матеріалів

12 Views Comment Off

Вчені розробляють нові надтонкі матеріали, які здатні проводити електричний струм без опору при відносно високих температурах. Використовуючи можливості потужного електронного мікроскопа, вчені виявили факт виникнення явища надпровідності на кордоні контакту двох матеріалів, оксидів металів, які в інших умовах володіють діелектричними властивостями. Можливість отримання найтоншого надпровідного шару дозволить створювати практично “двомірні надпровідники”, які можна використовувати в безлічі самих різних областей: в електроніці, в різних датчиках, в медицині, в біології тощо.

“Одна з головних проблем в науці про матеріали полягає в тому, що в точках контакту різних матеріалів за рахунок перерозподілу електронів і змін електронної структури матеріалів можуть виникати різні аномальні явища” – розповідає один з дослідників, – “Об’єктами, які обумовлюють вищезазначені зміни, є переважно атоми кисню. У більшості випадків явища на стику двох матеріалів тільки заважають, але нам вдалося змусити їх працювати у своїх інтересах”.

“Останнім часом люди прагнуть до мініатюризації всіх наявних у них технологій. Але з надпровідністю такі” фокуси “не проходять. Більшість відомих матеріалів втрачають свої надпровідні властивості, коли їх товщина стає менше певної межі”.

У своїх дослідженнях вчені використовували скануючий трансмісійний мікроскоп ORNL для досліджень прикордонного шару між двома діелектричними матеріалами: окисом титану-стронцію та окисом міді-кальцію. Всі зібрані дані, доповнені даними електронної спектроскопії, підтвердили факт виникнення високотемпературної надпровідності на кордоні матеріалів. “Ми змогли встановити, що шар, що складається з однієї кристалічної комірки оксиду міді-кальцію і оксиду титану-стронцію, є надпровідником з критичною температурою в 50 градусів Кельвіна. А матеріали з такою критичною температурою вважаються вже високотемпературними надпровідниками”.

Застосування засобів електронної мікроскопії дозволило вченим з’ясувати, що явище надпровідності є наслідком впливу атомів кисню, що потрапили в район стику двох матеріалів під час вирощування матеріалу. Ці іони кисню притягують до себе електрони з суміжного шару оксиду міді, що призводить до утворення електронних дірок, що, як відомо, є свого роду “каталізаторами” для утворення пар електронів, так званих куперівських пар, наявність яких і визначає виникнення надпровідності.

... ... .
In : Техно

Related Articles

404