Los experimentos de superconductividad plantean nuevas preguntas sobre nuestra comprensión de la física cuántica

Los experimentos de superconductividad plantean nuevas preguntas sobre nuestra comprensión de la física cuántica

Popular Mechanics tiene una nueva historia sobre un experimento reportado por primera vez La física de la naturaleza. Lo que podría cambiar fundamentalmente nuestra comprensión actual de la física cuántica, específicamente cómo los flujos magnéticos cuánticos alteran la superconductividad:

  • Los investigadores acaban de presenciar un comportamiento superconductor que desafía nuestra comprensión actual de la física.
  • A una determinada densidad electrónica, las fluctuaciones cuánticas (los fenómenos que hacen que los superconductores dejen de ser superconductores) simplemente… se detienen.
  • El equipo detrás de este descubrimiento no sabe por qué sucede esto, pero espera encontrar nueva física que explique su descubrimiento.

La superconductividad es un estado inherentemente organizado y las fluctuaciones son bastante opuestas. Si provocas fluctuaciones, matas la superconductividad.

Entonces, el equipo quería lucir bien con estos pequeños y molestos bichos. Para ello, calentaron un lado de su material hasta que ya no actuó como superconductor, sino como aislante. Esto hace que las fluctuaciones cuánticas creen vórtices cuánticos: pequeños remolinos. campo magnético que los investigadores pueden seguir el flujo del estudio.

A lo largo de este experimento, el equipo mantuvo una cierta densidad de electrones fluyendo a través de él. material Y después de establecer su enseñanza, comenzaron a cambiar el nivel de estas densidades. Y aquí es donde se vuelve extraño: a cierta densidad, el flujo volumétrico simplemente… se detiene. maricón

Y nadie sabe por qué. Según la física tal como la conocemos, esto realmente no debería haber sucedido.

Si los físicos de partículas dicen que no saben lo que está pasando, las cosas se han vuelto realmente complicadas.

Mientras tanto, Phys.org informa sobre un estudio completamente diferente que utilizó dicloruro de uranio (UTe2) como superconductor (Curiosamente, lo anterior La física de la naturaleza. El estudio utilizó ditelururo de tungsteno, WTe.2) quien descubrió una nueva clase de superconductores resistentes a la interrupción de campos magnéticos elevados:

Un equipo del HZDR, junto con colegas del CEA, la Universidad Tohoku de Japón y el Instituto Max Planck de Física Química de Sólidos, ha explicado ahora por qué. Nuevo contenido La superconducción continúa incluso en campos magnéticos extremadamente fuertes, una propiedad que falta en los superconductores convencionales. La búsqueda tiene el potencial de permitir aplicaciones tecnológicas antes inimaginables. es estudio Publicado en el comunicación de la naturaleza.

La superconductividad depende de dos factores: la temperatura de transición crítica y el campo magnético crítico. Si la temperatura cae por debajo de la temperatura de transición crítica, la resistencia se vuelve cero y el material se vuelve superconductor. Los campos magnéticos externos también afectan la superconductividad. Si superan un valor crítico, el efecto desaparecerá.

En muchos superconductores convencionales, el valor de la temperatura de transición en Kelvin es aproximadamente de una a dos veces el valor de la intensidad crítica del campo magnético en Tesla. En los superconductores de triplete de espín, esta relación suele ser mucho mayor.

Junto con sus estudios en la UTe de peso pesado2Ahora los investigadores han conseguido subir el listón aún más: a una temperatura de transición de 1,6 Kelvin (-271,55 °C), la intensidad crítica del campo magnético alcanza los 73 teslas, lo que sitúa la relación en 45, un récord.

«Hasta ahora, los superconductores de fermiones pesados ​​tenían poco interés para aplicaciones técnicas», explica el físico. «Tienen temperaturas de transición muy bajas y el esfuerzo necesario para enfriarlas es relativamente alto».

Sin embargo, su insensibilidad a los campos magnéticos externos puede compensar esta deficiencia. Esta es la razón por la que hoy en día se utiliza el transporte actual sin sufrir daños. imanes superconductores, por ejemplo en escáneres de imágenes por resonancia magnética (MRI). Sin embargo, los campos magnéticos también afectan a los superconductores.

Un material que pueda soportar campos magnéticos muy intensos y aun así conducir electricidad sin sufrir daños representaría un importante paso adelante.

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