• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Fysik
    När kristallvibrationer inre klocka driver supraledning

    Superledning är som ett Eldorado för elektroner, när de flyter utan motstånd genom en ledare. Dock, det sker bara under en mycket låg kritisk temperatur. Fysiker tror nu att de kan förbättra supraledning - tanken är att externt driva dess underliggande fysiska fenomen genom att ändra hur joner vibrerar i kristallgitteret i ledarmaterialet, kallade fononer, interagera med elektron som flödar i materialet. Andreas Komnik från universitetet i Heidelberg och Michael Thorwart från universitetet i Hamburg, Tyskland, anpassade den enklaste teorin om supraledning för att återspegla konsekvenserna av att externt driva förekomsten av fononer. Deras huvudsakliga resultat, publicerad i EPJ B , är en enkel formel som förklarar hur det teoretiskt är möjligt att höja den kritiska temperaturen med hjälp av fononkörning.

    Författarna studerade den avgörande autokorrelationsfunktionen för fononer i supralednings-BCS-teorin, uppkallad efter John Bardeen, Leon Cooper och John Robert Schrieffer. Superledning induceras av att fononer samarbetar för att föra samman elektronerna i de så kallade Cooper-paren-mot deras spontana benägenhet att avvisa varandra. I det här arbetet, författarna fokuserade på scenariot med ett röntgenljusfält som skramlar med fononerna. De insåg att en slags körning, som kontrollerar vibrationsfrekvensen hos gitterplatserna, kan väsentligt förändra parningen av elektronerna.

    Dock, elektroner och fononer följer inte samma interna klocka. Detta innebär att förändring i det som uppfattas som en normal takt för fononer blir extremt långsam för elektroner. För att eliminera denna skillnad, författaren utarbetade en lösning baserad på att föra in ett smart tidsmedelsförfarande i BCS-ekvationerna. Detta teoretiska tillvägagångssätt, författarna hittade, avslöjar den kontrollerade höjningen av den kritiska temperaturen. De lyckades därmed integrera den externa fonondriften i standard BCS -teorin. Fördelen är att den kritiska temperaturen kan beräknas från denna enkla formel och kan, i teorin, höjas avsevärt med körproceduren. Överraskande nog, den kritiska temperaturen var ännu högre upp när ytterligare förfining till ekvationerna stod för fonon-fonon-interaktioner.

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com