1.5 tipo superlaidumas: nei du, nei pusantroji • Jurijus Yerinas • Mokslo naujienos "Elementai" • Fizika

1,5-asis superlaidis: nei du, nei pusantros pusės

Pav. 1. Pirmosios ir antros rūšies superlaidininkų būklės fazinė diagrama, rodanti, kaip superlaidžiojo būsenos būsena keičiasi esant temperatūros pokyčiui ir išorinio magnetinio lauko indukcijai. Meissnerio būsenoje magnetinės lauko linijos negali prasiskverbti į medžiagą. Mišri arba sūkurinė būsena reiškia superlaidį ir įprastus nes superlaidius plonesnius gijų, besitęsiančių magnetinės lauko linijomis. Tokios temos vadinamos Abrikosovo sūkuriais arba kvantiniais sūkuriais (žr. Informaciją tekste). Pav. Jurijus Erinas

Priklausomai nuo elgesio išoriniame magnetiniame lauke, superlaidžiai paprastai skirstomi į 1 ir 2 rūšis. 2001 m. "Neįprasto" superlaidumo magnio diborido atradimas sukėlė diskusiją: kokia turėtų būti priskirtas šis superlaidininkas? Kai kurie mokslininkai mano, kad magnio diboridas neatitinka visuotinai pripažintos klasifikacijos, bet sudaro visiškai naują kategoriją – 1,5 tipo superlaidininkus, kurie absorbavo kai kurias savybes iš 1 tipo superlaidininkų ir kai kurių iš 2 tipo. Kiti mokslininkai nesutinka su šia interpretacija, tvirtindami, kad "neįprasti" superlaidžiai gerai tinka dabartinio suskirstymo į 1 ir 2 genus sistemai.Šią vasarą buvo tęsiama viena pusantro superlaidumo istorija.

Ši naujiena yra – logiškas tęsinys ankstesnių dviejų (žr. Eksperimentiškai patvirtino superlaidumo pusantro rasės egzistavimą, "elementai", 12.03.2009 ir eksperimentinis patvirtinimas pusantro rūšies superlaidumo vėluoja, "elementai", 10.06.2010) dėl galimo egzistavimo vadinamasis superlaidumas 1, 5-as rūšis. Trumpai prisimenate jų turinį.

Pagrindinės superlaidžiosios būsenos ypatybės ir jos matematinio apibūdinimo metodai

1. Kritinė temperatūra (Tc). Superlaidumas – materijos būsena, kurioje jis turi nulinį elektros atsparumą, ir tuo pačiu metu nepramuša išorinio magnetinio pati srityje, – atsiranda, kai medžiagos temperatūra tampa žemesnė už tam tikrą vertę Tc. Kritinė temperatūra yra viena iš svarbiausių bet kokio superlaidininko savybių.

2. Idealus diamagnetizmas (Taip pat: Meissner poveikis-Ochsenfeld, Meissner būklė, Meissner fazių) – stumia išorinį magnetinį lauką prie perėjimo į superlaidumo būseną (superlaidininko apsaugo nuo magnetinio lauko linijas skverbiasi pati).Idealus diamagnetizmas atsiranda dėl to, kad išorinis magnetinis laukas sukuria superlaidžiųjų (Meissnerio) srovių labai ploname medžiagos paviršiniame sluoksnyje, kuris sukuria priešingos krypties magnetinį lauką ir tą pačią jėgą.

3. Londono skverbties gylis (λ) – sluoksnio gylis, kurį užėmė Meisnerio srovės.

4. Koherencijos ilgis (ξ). 1950 m. Viduryje amerikiečių fizikai Neilas Cooperis, John'as Bardenas ir John Schrieffer parodė, kad superlaidumas yra susijęs su laidumo elektronų koreliacijomis (elektronai sujungiami į vadinamąją Cooper poras). Dėl to visi laidumo elektronai elgiasi kaip viena bendra, todėl jie gali judėti be išsiplėtimo (be energijos nuostolių) per medžiagos kristalinę grotelę. Šioje superlaidumo teorijoje (BCS teorija) elektronų koreliacijos mastas arba (maždaug kalbant) Cooper poros dydis vadinamas koherento ilgiu.

5. Energijos skirtumas (Δ). Neįsivaizduojame detalių, mes tiesiog atkreipiame dėmesį, kad dviejų elektronų susiejimo energijos dydis Cooper poroje yra 2Δ.

Teorija ir eksperimentas rodo, kad Londono skverbties gylis (λ),Koherencijos ilgis (ξ) ir energijos skirtumas (Δ) nėra konstantos, tačiau priklauso nuo temperatūros ir yra reikšmės, kurios yra visiškai individualios konkrečiai medžiagai. Λ ir ξ vertės turi minimalią vertę T = 0 ir monotoniškai didėja didėjant temperatūrai, tęsiasi iki begalybės T = Tc (tai paaiškinama tuo, kad virš "kritinės temperatūros" nėra "Cooper" porų, o magnetinis laukas prasiskverbia į laisvę). Priešingai, energijos spraga (Δ) turi maksimalią vertę T = 0 ir tampa nuline T = Tc (kuris gali būti suprantamas kaip elektronų tarpusavio ryšio nebuvimas).

BCS teorija išsamiai apibūdina medžiagos superlaidias savybes visame temperatūros diapazone nuo 0 iki Tcbet sunku matematiškai. Todėl fizikai dažnai kreipiasi į kitą, palyginti paprastą superlaidžiosios būsenos analizės metodą – Ginzburgo-Landau teoriją, kuri kokybiškai ir kiekybiškai puikiai apibūdina superlaidininko elgesį, tačiau veikia tik ribotą intervalą netoli kritinės temperatūros.

Teorija Ginzburgo-Landau yra paremta teorija fazinių pereinamųjų 2-os rūšies (tai apima materijos pereiti prie superlaidžioji būsena). Šioje teorijoje, kartu su kritine temperatūra, suderinamumo ilgis ir Londono skverbties gylis, yra dar viena charakteristika: užsakymo parametras (kompleksinė vertė). Iki tam tikro proporcingumo koeficiento galime manyti, kad užsakymo parametro modulis yra energijos spraga BCS teorijoje. Užsakymo parametras yra lygus nuliui, kai T = Tc ir aukščiau ir ima maksimalią vertę, kai temperatūra pasiekia absoliučią nulį. Atkreipkite dėmesį į tai, kad yra kitas fizinės parametro užsakovo parametrų interpretavimas: jo modulio kvadratas nustato Cooper porų koncentraciją.

Užsakymo parametras vaidina svarbų vaidmenį Ginzburgo-Landau teorijoje. Per ją energija yra išreikšta (termodinamikos požiūriu, laisvoji energija yra teisinga pasakyti) superlaidininko.

1-ojo ir 2-ojo tipo superlaidumas

Nepaisant to, kad Ginzburgo-Landau teorija yra fenomenologiška, ty ji nepaaiškina aprašyto reiškinio priežasčių, su juo buvo gauta keletas svarbių rezultatų.Taikydama šią teoriją, jos autoriai apskaičiavo energijos skirtumą (vadinamąją paviršiaus energiją), susidarančią sienelėje tarp superlaidininko ir įprasto metalo esant išoriniam magnetiniam laukui. Paaiškėjo, kad rezultatas priklauso nuo dydžio be skaičiaus, vadinamo Parametras Ginzburgas-Landau (κ): κ = λ / ξ (Londono skverbties gyliuko ir koherentingumo ilgio santykis). Iš skaičiavimų matyti, kad esant κ <1 / √2, paviršiaus energija yra teigiama. Dėl superlaidžiojo cilindrinio formato, kurio ašis yra lygiagreti magnetinio lauko linijoms, šis rezultatas reiškia, kad perėjimas prie normalaus būdo iškart prasideda, kai magnetinio lauko indukcija viršija tam tikrą kritinę vertę Bc tam tikros temperatūros (1 pav.). Iš esmės Ginzburgas ir Landau nieko negavo, tik teoriškai patvirtino eksperimentinį supravadų elgesio faktą, kuris tuo metu jau buvo gerai žinomas. Tačiau pasirodė dar įdomiau.

Sovietų fizikas Nikolajus Zawarickis, tyrinėjęs plonas superlaidias plėveles, nustatė, kad jų elgsena magnetiniame lauke nesutampa su Ginzburgo-Landau teorijos prognozėmis.Suprasti neatitikimo, Aleksejus abrikosų, remiantis Ginzburg-Landau teorijos priežastis, aš nusprendžiau nagrinėti bylą, kai paviršius energija yra neigiama – kitaip tariant, bandyti suprasti tam superlaidininko elgesio vaizdą magnetiniame lauke su kH> 1 / √2.

Ir čia radome nuostabų. Iš skaičiavimų matyti, kad magnetinė indukcija neviršija tam tikros ribos Bc1 (žemesnis kritinis laukas) fiksuotoje temperatūroje, superlaidininkas yra Meissnerio būsenoje. Po to, kai magnetinė indukcija tampa dar didesnė Bc1, superlaidininkas pradeda prasiskverbti į mikrono dydžio gijų rūšį, išilgai išilgai išorinio lauko jėgos linijų. Kuo didesnė lauko indukcija, tuo daugiau gijų bus superlaidoje. Abrikosų nustatyta, kad šie dariniai yra sūkuriai (dabar vadinama abrikosų), kurio branduoliai yra ne-superlaidusis, normalus, kurio matmenys ilgio ξ nuoseklumo tam, ir aplink juos tekėti cirkuliuojančių superlaidţių sroves yra apsaugotos normali sritis sukūrinės (į ekranavimo regione plotis yra London gylis įsiskverbimas λ).Be to, skaičiavimų metu buvo nustatyta, kad sūkuriai yra kaip išorinė magnetinio lauko vienos jėgos linija, arba magnetinio srauto kvantas, fluxoidas Φ0 = h / 2e = 2.07 · 10-15 T · m2. Sūkuriai formuoja trikampę grotelę, esančią superlaidoje, sudarančios mišrią (arba sūkurinę) būseną (1 pav.).

Jei tam tikroje temperatūroje toliau stiprinti magnetinį lauką, tada tam tikra vertė Bc2 (viršutinis kritinis laukas) sūkuriai tampa tokie dideli, kad jų branduoliai pradės dublį, ir jie užpildys visą supergento tūrį, paversdami jį į įprastą būseną (1 pav.).

1,5 tipo superlaidumas ir dvigubo sluoksnio superlaidžiai

2001 m. Magnio diboridas MgB2 superkuriamumas buvo atrastas netikėtai aukštu (tokio paprasto cheminio junginio) kritine temperatūra 39 K. Naudodama įvairius eksperimentinius metodus, mokslininkai nustatė, kad Tc yra pasiekiamas dėl to, kad jis yra MgB2 ne vienas energijos trūkumas, bet du. Paprasčiau tariant, supergiamojo magnio diborido yra dviejų tipų Cooper poros. Jų sąveika ir užtikrina aukštą Tc. Svarbu pažymėti, kad kiekviena elektroninės poros rūšis turi savo dydį arba savo nuoseklumo ilgį.Šiuo atveju magnio diboridas turi tik vieną Londono prasiskverbimo gylio vertę.

Supravadingosios būsenos atradimas MgB2 paskatino didžiulį skaičių leidinių, skirtų teoriniams ir eksperimentiniams dvipusio superlaidumo tyrinėjimams, skaičius. Tarp šios užduotyse daugybės užduočių, tokių superlaidų elgesio klausimas magnetiniame lauke pasirodė esąs ypač aktualus ir prieštaringas.

Viskas prasidėjo straipsnyje "Emi Babaev ir Martin Speyt" žurnale Fizinė peržiūra B. Straipsnio autoriai užduoti sau klausimą: kaip dvejopas superlaidis elgsis magnetiniame lauke, jei mes manysime, kad ar viena Cooper porų rūšis turi Ginzburgo-Landauo parametrą, mažesnį nei 1 / √2, tai yra, kaip jis sudaro 1 tipo superlaidininkį, o antro tipo atveju šis parametras yra didesnis nei 1 / √2 (2 tipo superlaidininkas)? Naudodami teoriją Ginzburgo-Landau, kuri buvo apibendrinta dviejų kartų parametrų atveju (iš tiesų, dvipusis superlaidumas), mokslininkai prognozavo, kad yra tam tikros rūšies pusmeisneris būklė, charakterizuojama, be kitų savybių, formuojant ne trikampio formos sūkurinės grotelės, kaip ir 2 tipo superlaidininkus, bet ir tam tikrų sūkurėlių molekulių grupių (grupių).

Formaliai pirmosios rūšies superlaidininkiuose yra ir sūkuriai. Tik ten jie nėra stabilūs subjektai. Pirmajame išvaizde jie pradeda pritraukti vienas kitą, ir kuo arčiau jie, tuo stipresnė traukia. Dviejų sūkurių sąveikos energijos priklausomybė nuo atstumo tarp jų yra parodyta Fig. 2 (kairėje). Iš grafiko matyti, kad sūkurių sąveikos energija yra minimali, kai atstumas tarp sūkurių yra lygus nuliui. Dėl sūkurių troškimo mažinti jų sąveikos energiją, jie suliejasi vienas su kitu ir formuoja normalius supravadininko sluoksnius. Šis nesc superdukcinių regionų susidarymo procesas vyksta itin sparčiai, todėl mes galime kalbėti apie momentinį perėjimą iš Meisnerio fazės į normalų.

2-osios rūšies superlaidininke sūkurių sąveika yra tik atbaidanti gamtoje: kuo arčiau sūkiai yra tarpusavyje, tuo stipresni jie atremojami (2 pav., Dešinėje). Mažiausias energijos kiekis stebimas, kai sūkuriai atskiriami vienas nuo kito be galo dideliu atstumu. Tačiau, kadangi superlaidis turi galutinius matmenis ir sūkuriai gali būti didesni už du, tarpusavio atbaidymas veda prie stabilios struktūros formavimo – trikampės sūkurinės grotelės.

Pav. 2 Dviejų sūkurių sąveikos energijos V priklausomybė nuo atstumor tarp jų 1 tipo superlaidininkas (kairėje), 1.5 rūšis (centras) ir antroji rūšis (dešinėje) Teigiamos V vertės atitinka sūkurių atstumą, o neigiamus – traukos. Dėl minimalaus buvimo esantrkai vertė nėra lygi nuliui ar begalybei, 1.5 tipo superlaidumas gali įvykti (išsamiau žr. tekstą). Pav. Jurijus Erinas

Supravadicijose su dviem plyšiais, kaip išsiaiškino Babajevas ir Speight, sūkurių sąveika kokybiškai sutampa su tarpmiestiniu sąveika: atstumti trumpais atstumais leidžia pritraukti dideliais atstumais (2 pav., Centras). Minimalios energijos egzistavimas nulio ir begalybės taške r ašies atžvilgiu yra išreikštas sūkurių noru sukurti nehomogenines sūkurines struktūras, kad būtų galima suskirstyti į tam tikras grupes arba sūkurines molekules, kai aplink tam tikrą sūkurį šio minimalaus atstumo atstumas yra energiškai palankus kitų sūkurių poilsiui. Kaip rezultatas, tai nėra Meissnerio būklė, kuri realizuota (nes sūkuriai "nesujungia", kaip pirmosios rūšies superlaidžiai), tačiau tuo pat metu jie nėra sumaišomi (nes nėra trikampio grotelių, kaip antros rūšies superlaidininko).Todėl straipsnio autoriai pavadino tokį superlaidininko pusiau meisnerio fazę.

Praėjus ketveriems metams po Babayevo ir Speito darbo žurnale paskelbta grupė fizikų, vadovaujamų Viktoro Moschalkovo Fizinės peržiūros raidės Straipsnis apie netaisyklingos sūkurinės grotelės aptikimą supergiamuoju (dviejų spragų) magnio diborido monokristalu, kurį numatė Babaevas ir Speitas. Tik dabar, su nedidelėmis atradimų autorių rankomis, MgB fazė2 su nenuosekliu sūkurine grotelėmis, o ne pusiau Meissnerio valstybe 1,5 laipsnio superlaidumas. Taigi buvo pabrėžta, kad stebimas netolygus sūkurių pasiskirstymas yra viduryje tarp pirmosios ir antros rūšies superlaidumo fazių.

Reikia pasakyti, kad specialistų reakcija į šį darbą buvo gana dviprasmiška. Visų pirma, jie buvo supainioti dėl labai mažų magnetinio lauko, kuriame buvo stebimas 1,5 tipo superlaidumas, reikšmių nuo 0,0001 iki 0,0005 T temperatūroje maždaug 4 K. Tai, kad, pirma, eksperimentinė duomenys rodo, kad iki 0,003 T magnio diboridas stebimas tik Meissnerio fazėje, ty neturi būti sūkurių.Antra, MgB sūkurinių struktūrų tyrimai jau buvo atlikti.2, o mokslininkai iš tikrųjų užregistravo netolygų pasipriešinimo pasiskirstymą. Tačiau niekas nenorėjo jį identifikuoti kaip 1.5 tipo superlaidumą. Mokslininkai priskyrė netaisyklingos sūkurinės grotelės silpnose srityse tik išsišakojusį reiškinį – neišvengiamą defektų ir "silpnų" dėmių buvimą viename kristale, į kurį net ir labai silpnas magnetinis laukas prasiskverbia kaip sūkuriai.

Šią vasarą diskusijos apie 1.5 tipo superlaidumo buvimą tęsėsi, grįžtant prie teorinės plokštumos. Elektroninių prepriterijų archyve ir Amerikos fizinės draugijos žurnaluose pasirodė keletas straipsnių, kurie rodo, kad dviejų pusių superlaidininkiuose yra pusantros superlaidumo buvimas ir jo nėra. Pradėkime nuo argumentų, rodančių 1,5 tipo superlaidumo buvimą.

Argumentai dėl 1,5 tipo superlaidumo egzistavimo

Visų pirma verta paminėti "Giant" sūkurius, jau žinomos "Moschalkov" grupės superlaidininkus. Taikant Ginzburgo-Landau teoriją dvigubo sluoksnio superlaidininkams,Autoriai apskaičiavo galimus dviejų sūkurių sąveikos energijos priklausomybes nuo atstumo, atsiskiriančio nuo tokio superlaidininko (3a pav.). Skirtingai nuo novatoriško Babayevo ir kosmoso kūrimo, mokslininkai apibūdino realesnę padėtį dviejuose lizdų superlaidininkiuose, manydami, kad dvi Cooper poros sąveikauja tarpusavyje. Pav. 3a parodo priklausomybės nuo energijos priklausomybės raidą, didėjant dviejų Cooper porų sąveikos stiprumui. Diagrama i atitinka silpną sąveiką, o diagrama iv atitinka stiprią. Nepaisant to, kad jo priklausomybė i yra panašus į sūkurinės sąveikos energijos priklausomybę nuo 1 tipo superlaidininko ir priklausomybė iv yra panaši į panašią 2 tipo superlaidininko charakteristiką, visos priklausomybės turi reikšmingą skirtumą: jie turi minimalią dviejų sūkurių ne nuliui (1 tipo superlaidininko atveju) ar begalybės (2 tipo superlaidininko atveju) atstumas.

Pav. 3 (a) Įvairios sūkurinės sąveikos energijos priklausomybės 1.5 tipo superlaidininkas (dviejų sluoksnių superlaidininkas).Įterpimas rodo padidintą kreivės iv vaizdą. (b) Sūkurių pasiskirstymas, atsirandantis priklausomybių i, ii, iii ir iv. Kylantys sūkuriai gali turėti daugiau nei vieną fluksoidą Φ0. LΦ išraiška0 reiškia, kad sūkuryje yra L magnetinio srauto kvantai. Raudona taškinė linija energetiniu požiūriu nustato labiausiai palankų atstumą tarp sūkurių (atitinka 2 pav. esančią vidurinę kreivę). Skalė yra matuojama Londono skverbties gyliu vienetais dviejų sluoksnių superlaidininkiui. Vaizdai iš straipsnio arXiv: 1007.1849

Kaip dar vieną argumentą pažymėtume, kad panašus priklausomybės nuo energijos atstumo būdas, atsižvelgiant į sąveiką tarp skirtingų Cooper porų veislių, taip pat buvo savarankiškai gautas Babachevo, Kosmoso ir Kalstromo darbe, paskelbtuose Fizinės peržiūros raidės.

Remiantis apskaičiuotomis priklausomybėmis, naudojant molekulinės dinamikos metodą, mokslininkai modeliuodavo 200 sūkurių elgesį kvadratinėje superlaidžiosios plėvelės, kurios dydis 200λ × 200λ. Galima matyti (3b pav.), Kad sūkurinės grotelės turi akivaizdžią heterogeniškumą.

Iš Moschalkovo ir jo kolegų skaičiavimų taip pat matyti, kad dvigubo spindulio superlaidininkams, kai įjungiamas išorinis magnetinis laukas iš karto susidaro būdinga nehomogeninė sūkurėlių pasiskirstymas, o tai, kai didėja lauko indukcija (fiksuota temperatūra) arba didėja temperatūra (fiksuota magnetinio lauko indukcija), gali būti pakeista Meisnerio būsena arba žinoma trikampio sūkurio grotelė.

Įdomu tai, kad kai kuriems superlaidininkių parametrams su dviem plyšiais, jo fazinė diagrama tampa egzotiška. Pavyzdžiui, tam tikram magnetiniam laukui ir didėjančiai temperatūrai superlaidžiai pasireiškia perėjimai: būklė su nevienodos sūkurinės grotelės → būsena su trikampio sūkurine tinkleliu → būklė su nelygia sūkurine tinkleliu → Meisnerio būsena.

Tas faktas, kad magnetinis laukas dvigubai-įpjovos superlaidininkų karto patenka į ne vienodai pasiskirstytų sūkuriai patvirtino straipsnyje Vortex narių ir fazės schema "Multi-komponentų superlaidininkai su konkuruojančiais atstumiantys ir patrauklus Vortex sąveikos Japonijos fizikai. Apskaičiavimo ideologija yra beveik tokia pati kaip ir "Moschalkov" grupės darbe. Iš Ginzburg-Landau teorijos dvigubų-įpjovos superlaidininkuose apskaičiuotų sąveika energijos iš dviejų sūkurių, ir tada modeliavimas užsakymo daug (būtent, 400) sūkuriai kvadratinės superlaidžiu plėvelės įvairių reikšmių magnetinio lauko esant iš anksto nustatytos temperatūros.

Pav. 4 Sūkurinių tinklelių konfigūracijos dviejų sluoksnių superlaidžiosios plėvelės formos kvadratas skirtingoms magnetinio lauko indukcijos vertėms, išmatuotas vienetais Φ0 (magnetinio srauto kvadratas) ir λ1 (Pirmojo Cooper poros klasės skverbties gylis Londone). (a) sūkurinis skirstinys (sūkurinė molekulė), (ba) sūkurinė juosta, (c) sūkuriuotų grotelių su tuštuma, (d) trikampio sūkurinės grotelės. Juodieji taškai atitinka sūkurius. Filmo pusė yra: (a) 100λ1, (b) 70 λ1, (c) 50λ1, (d) 42λ1. Vaizdas iš straipsnio arXiv: 1007.1940

Sūkurinės struktūros, susidarančios padidinus išorinio lauko indukciją tam tikroje temperatūroje, parodytos fig. 4. Magnetinio lauko padidėjimas lydi transformacija iš klasterinės sūkurinės grotelės į gerai žinomą trikampį (4d pav.), Be to, juostos, kurias Moschalkov komanda pastebėjo savo eksperimente, straipsnio autoriai taip pat prognozuoja sūkurinių tuštumų atsiradimą (4c pav.) – apvalūs superlaidieji regionai formos be sūkurių.

Pav. 5 Tikimos 1.5 tipo superlaidininkų fazių diagramos. Elgesio skirtumus lemia dvigubo superlaidininko parametrai. Pav. Jurijus Erinas

Taigi, apibendrinant anksčiau aprašytus faktus, galima sukurti galimų (kokybiniu lygiu) dvigubų superlaidininkų (5 pav.) Fazių diagramas, kuriose kiekvieno iš dviejų Cooper porų parametrų Ginzburgas-Landauas yra atitinkamai mažiau ir daugiau nei 1 / √2. Dar kartą pabrėžiame, kad su magnetinio lauko indukcija palaipsniui didėjant nuo nulio, superlaidžioji fazinė diagrama su dviem lizdais "prasideda" ne iš Meisnerio fazės, kaip buvo pirmosios ar antrosios superlaidininko rūšies atveju, bet iš karto iš nevienodos sūkurinės būsenos.

Argumentai apie 1.5 tipo superlaidumo egzistavimą

Kaip minėta, kiekybinis superlaidžių padalijimo kriterijus į 1-ąją ir 2-ąją rūšis gaunamas iš sąsajos "superlaidininko – įprasto metalo" paviršiaus energijos ženklo. Akivaizdu, kad čia yra tik du atvejai (neįtraukiamas variantas su nuline): arba paviršiaus energija yra teigiama ar neigiama. Todėl šis kriterijus nepasikeis net dvigubos superlaidininkiui. Tai argumentas, pateiktas "Two-band ultraconductors article Interface Energy", paskelbtame 2007 m Fizinė peržiūra B. Darbo autoriai, mokslininkų komanda iš JAV ir Pietų Afrikos, iš tikrųjų atliko tuos pačius skaičiavimus, kaip ir Abrikosovas, bet superlaidininkui su dviem Cooper porų tipais.Jie parodė, kad tuo atveju, kai Ginzburgo-Landauo parametras yra mažesnis nei 1 / √2 pirmosios Cooper poros rūšies atveju, o antrasis – daugiau nei 1 / √2, paviršiaus energija užima teigiamą reikšmę, taigi ir pirmoji superlaidumo rūšis.

Be to, tie patys mokslininkai savo kitame straipsnyje teigia, kad skirtumas tarp dviejų Cooper porų tipų gretimoje temperatūros diapazone Tc, tai yra, kai taikoma Ginzburgo-Landau teorija, dingsta, o dviejų sluoksnių superlaidininkas paverčiamas viengubu superlaidžiu.

Ko tikėtis toliau?

Visi čia apibūdinti darbai yra grynai teorinio pobūdžio ir grindžiami skaitine Ginzburgo-Landau teorijos analize. Tik labai atsargūs eksperimentai dėl sūkurinės grotelės stebėjimo dviejuose tarpdiscipliniuose superlaidininkiuose gali panaikinti šį ginčą. Palaiminimas dabar yra žinoma, kad ne tik magnio diboride turi dvi veisles Cooper porų, bet ir naujai atrasti geležies pagrindu superlaidininkai (žr. Naujo tipo aukštos temperatūros superlaidininkai, "Elements", 12.05.2008 ir nustatė naujas šeimos superlaidininkų, kurių sudėtyje yra geležies, "Elementai" , 2008 m. Spalio 31 d.), Kokie aukštos kokybės monokristaliai šiek tiek lengviau sintetinami.Taigi dabar, su dideliu tikimybe, turėtume palaukti, kol diskusija grįš į eksperimentinę plokštumą.

Šaltiniai:
1) V. H. Dao, L. F. Chibotaru, T. Nishio, V. V. Moschkalkovas. Srauto žiedai, superlaidininkai // arXiv: 1007.1849 (2010 m. Liepos 12 d.).
2) Shi-Zeng Lin, Xiao Huy. Sūkurių ir daugiakomponentės superlaidžiai su konkuruojančiais ir variklio sąveika // arXiv: 1007.1940 (2010 m. Liepos 12 d.).
3) Egoras Babajevas, Johanas Karlströmas, Martinas Speatas. Tipinio 1,5 superlaidžiosios būsenos artumo efekto būklė dviejų juostų superlaidininkiuose // Fiz. Rev. Lett. 105, 067003 (2010 m. Rugpjūčio 5 d.).
4) Jani Geyer, Rafaelis M. Fernandesas, V.G. Koganas, Jörgas Schmalianas. Dviejų juostų superlaidžių sąsajos energija Fiz. Rev. B 82, 104521 (2010 m. Rugsėjo 27 d.); Taip pat prieinama kaip arXiv: 1007.2794.
5) V.G. Koganas, J.Šmalianas. Dviejų juostų superlaidžiai netoli Tc // arXiv: 1008.0581 (2010 m. Rugpjūčio 3 d.).

Jurijus Yerinas


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: