Karakteristik Bahan yang Tidak Biasa Superkonduktor Spontan Saat Ini – Mengapa Superkonduktor Semuanya Sama Sekali Tidak Diketahui

Superkonduktivitas adalah hilangnya hambatan listrik sepenuhnya. Superkonduktor bukan hanya logam yang sangat bagus: ini adalah keadaan elektronik yang sangat berbeda. Pada logam normal, elektron bergerak secara individual, dan bertabrakan dengan cacat dan getaran pada kisi. Dalam superkonduktor, elektron terikat bersama oleh gaya tarik, yang memungkinkan mereka untuk bergerak bersama secara berkorelasi dan menghindari cacat.

Dalam sejumlah kecil superkonduktor yang diketahui, permulaan superkonduktivitas menyebabkan arus listrik spontan mengalir. Arus ini sangat berbeda dengan arus pada kabel logam biasa: arus ini dibuat dalam kondisi dasar superkonduktor, dan karenanya tidak dapat dimatikan. Misalnya, dalam selembar bahan superkonduktor, arus dapat muncul yang mengalir di sekitar tepi, seperti yang ditunjukkan pada gambar.

Ini adalah bentuk superkonduktivitas yang langka, dan selalu menunjukkan bahwa interaksi yang menarik adalah sesuatu yang tidak biasa. saudara2RuO4 ini adalah bahan terkenal di mana jenis superkonduktivitas ini diperkirakan ada. Bahkan jika suhu transisi rendah – Sr.2RuO4 superkonduktor hanya di bawah 1,5 Kelvin – alasannya Mengapa itu superkonduktor dalam segala hal sama sekali tidak diketahui. Untuk menjelaskan superkonduktivitas dalam materi ini telah menjadi ujian utama untuk memahami fisika superkonduktivitas secara umum. Secara teoritis, sangat sulit untuk mendapatkan arus spontan di Sr.2RuO4 dari model standar superkonduktivitas, dan jika sudah dikonfirmasi maka model superkonduktivitas baru – gaya menarik yang tidak terlihat pada bahan lain – mungkin diperlukan.

Arus Superkonduktor Spontan di Sr2RuO4

Kiri: diagram arus listrik spontan yang diinduksi oleh superkonduktivitas di Sr2RuO4. Kanan: struktur kristal Sr2RuO4. Kredit: © MPI CPfS

Cara arus listrik ini dideteksi tidak kentara. Partikel subatom yang disebut muon ditanamkan dalam sampel. Putaran setiap muon kemudian mendahului setiap medan magnet yang ada di lokasi pemberhentian muon. Faktanya, muon bertindak sebagai pendeteksi medan magnet yang sensitif, yang dapat ditempatkan dalam pemenang. Dari percobaan implantasi muon tersebut, ditemukan bahwa medan magnet spontan muncul saat Sr.2RuO4 itu menjadi superkonduktor, yang menunjukkan bahwa ada arus listrik spontan.

Namun, karena sinyalnya halus, para peneliti mempertanyakan apakah itu benar-benar nyata. Munculnya superkonduktivitas adalah perubahan besar dalam sifat elektronik suatu material, dan mungkin sinyal tambahan halus ini muncul karena alat pengukur tidak disetel dengan benar.

Dalam karya ini, para peneliti dari Institut Max Planck untuk Kimia Fisik Padatan, Universitas Teknik Dresden, dan Institut Paul Scherrer (Swiss) telah menunjukkan bahwa ketika tekanan uniaksial diterapkan pada Sr.2RuO4, arus spontan terjadi pada suhu yang lebih rendah dari superkonduktivitas. Dengan kata lain, transisi terbagi menjadi dua: superkonduktivitas pertama, lalu arus spontan. Perpecahan ini belum ditunjukkan dengan jelas dalam materi lain, dan ini penting karena jelas menunjukkan bahwa transisi kedua adalah benar. Arus spontan harus dijelaskan secara ilmiah, bukan sebagai konsekuensi dari ukuran yang tidak sempurna. Ini mungkin memerlukan penulisan ulang besar-besaran dari pemahaman kita tentang superkonduktivitas.

Referensi: “Perpecahan superkonduktor dan transisi pemecah simetri pembalikan waktu di Sr.2RuO4 di bawah tekanan “oleh Vadim Grinenko, Shreenanda Ghosh, Rajib Sarkar, Jean-Christophe Orain, Artem Nikitin, Matthias Elender, Debarchan Das, Zurab Guguchia, Felix Brückner, Mark E. Barber, Taman Joonbum, Naoki Kikugawa, Dmitry A. Sokolov, Jake S. Bobowski, Takuto Miyoshi, Yoshiteru Maeno, Andrew P. Mackenzie, Hubertus Luetkens, Clifford W. Hicks dan Hans-Henning Klauss, 4 Maret 2021, Fisika Alam.
DOI: 10.1038 / s41567-021-01182-7

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

36 galaksi kerdil secara bersamaan memiliki “baby boom” bintang baru

Penemuan tak terduga Rutgers menantang teori modern tentang bagaimana galaksi tumbuh, dan dapat meningkatkan pemahaman kita tentang alam semesta. Penulis: Universitas Rutgers-New Brunswick Sungguh...

Banyak pasien dengan COVID-19 menghasilkan respons imun yang menyerang jaringan dan organ mereka sendiri.

Sebuah studi yang dipimpin oleh University of Birmingham, yang didanai oleh Konsorsium Imunologi Coronavirus Inggris, menemukan bahwa banyak pasien dengan COVID-19 menimbulkan respons kekebalan...

Sains mudah dibuat: apa itu neutrino steril?

Neutrino steril adalah jenis neutrino khusus yang telah diusulkan untuk menjelaskan beberapa hasil eksperimen yang tidak terduga, tetapi belum ditemukan secara pasti. Para...

Kekeringan jangka panjang mengambil alih AS bagian barat – Tanah dan tanaman berjatuhan

5 Juni 2021 Untuk tahun kedua berturut-turut, kekeringan melanda sebagian besar wilayah Amerika Serikat dari Pegunungan Rocky hingga Pantai Pasifik. Untuk tahun kedua berturut-turut, kekeringan melanda...

Energi matahari dan angin dapat meredakan konflik di sekitar bendungan Renaisans Ethiopia di timur laut Afrika

Megaplatinum terletak di Ethiopia, dekat perbatasan dengan Sudan. Ini adalah pembangkit listrik tenaga air terbesar di Afrika. Penulis: © Google Sebuah studi baru...

Newsletter

Subscribe to stay updated.