اندازه گیری های جدید نشان شواهد گریزان ذرات در تازه کشف شده ابررسانا

ذرات تعقیب — آن را یک بازی است که بسیاری از فیزیکدانان بازی. گاهی اوقات شکار می گیرد در داخل بزرگ supercolliders که در آن دیدنی برخورد لازم است برای پیدا کردن مخفی ذرات و فیزیک جدید. برای فیزیکدانان مطالعه جامدات بازی رخ می دهد بسیار متفاوت محیط زیست و پس از ذرات نمی آیند از خشمگین برخورد. در عوض ذرات مانند اشخاص به نام quasiparticles ظهور از پیچیده الکترونیکی فعل و انفعالات اتفاق می افتد که درون یک ماده. گاهی اوقات quasiparticles آسان به پروب اما برخی دیگر دشوار است به نقطه کمین فقط دور از دسترس است.

در حال حاضر یک تیم از محققان در دانشگاه ایلینویز, رهبری فیزیکدان Vidya مزاوان با همکاری محققان موسسه ملی استاندارد و فن آوری دانشگاه مریلند کالج بوستون و ETH Zurich, استفاده کرده اند, وضوح بالا از میکروسکوپ ابزار به همکار در عملکرد داخلی از نوع غیر معمول از ابررسانا اورانیوم ditelluride (UTe2). اندازه گیری خود را آشکار شواهد قوی است که این مواد ممکن است در یک خانه عجیب و غریب quasiparticle که پنهان از فیزیکدانان برای چند دهه. مطالعه منتشر شده در مارس 26 موضوع طبیعت.

ذرات در سوال شد استدلال در سال 1937 توسط فیزیکدان ایتالیایی به نام Ettore Majorana و از آن زمان دانشمندان در تلاش بوده اند تا ثابت کند که آنها می تواند وجود داشته باشد. دانشمندان فکر می کنم یک کلاس خاص از مواد به نام chiral غیر متعارف ابررساناهای به طور طبیعی ممکن است میزبان Majoranas. UTe2 ممکن است تمام خواص حق به تخم ریزی این گریزان quasiparticles.

“ما می دانیم فیزیک ابررساناهای متعارف و درک اینکه چگونه آنها می توانند انجام برق یا حمل و نقل الکترون از یک سیم دیگر با هیچ مقاومت” گفت: مزاوان. “Chiral غیر متعارف ابررساناهای بسیار نادر و فیزیک است که کمتر شناخته شده است. درک آنها مهم است برای فیزیک بنیادی و پتانسیل های کاربردی در محاسبات کوانتومی,” او گفت:.

داخل عادی ابررسانا الکترون های جفت در راه است که امکان فشرده سازی lossless مداوم جریان. این است که در مقایسه با نرمال هادی مانند سیم مسی که گرم کردن به عنوان زمان از آن می گذرد. بخشی از تئوری پشت ابررسانایی بود حاوی چند دهه پیش توسط سه دانشمند در تو از من به دست آورده که یک جایزه نوبل در فیزیک را برای کار خود را. برای این نوع متداول از ابررسانایی و میدان مغناطیسی هستند دشمن و شکستن جفت بازگشت مواد به حالت عادی بازگشت. سال گذشته محققان نشان داد که اورانیوم ditelluride رفتار متفاوت است.

در سال 2019 شنگ زد نیکلاس بوچ (هر دو نویسندگان در این مطالعه) و همکارانش اعلام کرد که UTe2 باقی مانده ابررسانا در حضور میدان مغناطیسی تا 65 تسلا است که حدود 10000 بار قوی تر از یک آهنربای یخچال و فریزر. این رفتار غیر متعارف همراه با سایر اندازه گیری های رهبری نویسندگان این مقاله به گمان است که الکترون شد جفت شدن در یک روش غیر معمول است که آنها را قادر به مقاومت در برابر شکستن یو پی اس. جفت مهم است زیرا ابررساناهای با این ویژگی می تواند به احتمال بسیار زیاد باید Majorana ذرات بر روی سطح. این مطالعه جدید از مزاوان و همکاران تقویت این مورد برای این است.

این تیم با استفاده از با وضوح بالا از میکروسکوپ به نام تونل زنی اسکن میکروسکوپ به دنبال شواهد غیر معمول الکترون جفت شدن و Majorana ذرات. این میکروسکوپ می تواند نه تنها نقشه از سطح اورانیوم ditelluride را به سطح اتم بلکه پروب آنچه اتفاق می افتد با الکترون. مواد خود را نقره ای با مراحل jutting از سطح. این مرحله ویژگی های هستند که در آن شواهد برای Majorana quasiparticles بهتر است دیده می شود. آنها ارائه یک تمیز کردن لبه است که اگر پیش بینی ها درست نشان می دهد باید امضا از یک جریان مداوم است که حرکت در یک جهت و حتی بدون استفاده از ولتاژ است. تیم اسکن طرف مقابل از این مرحله و دیدم یک سیگنال با یک قله است. اما اوج بود متفاوت بسته به اینکه کدام طرف از مرحله اسکن شده بود.

“به دنبال در هر دو طرف از این مرحله شما یک سیگنال است که یک تصویر آینه از هر یک از دیگر. در حالت عادی ابررسانا را شما نمی توانید پیدا کنید که گفت:” مزاوان. “بهترین توضیح برای دیدن تصاویر آینه ای است که ما به طور مستقیم اندازه گیری حضور حرکت Majorana ذرات” گفت: مزاوان. این تیم می گوید که این اندازه گیری نشان می دهد که رایگان-حرکت Majorana quasiparticles در گردش با هم در یک جهت افزایش دادن به آینه یا کايرال و سیگنال.

مزاوان می گوید گام بعدی این است که به اندازه گیری است که تایید می کنند که این مواد شکسته است زمان برگشت تقارن. این به این معنی است که ذرات باید حرکت متفاوت اگر پیکان زمان بودند از لحاظ تئوری معکوس شود. چنین مطالعه را ارائه شواهد اضافی برای chiral طبیعت UTe2.

اگر تایید اورانیوم ditelluride خواهد بود تنها مواد دیگر از ابرشاره او-3 ثابت می شود chiral غیر متعارف ابررسانای. “این یک کشف است که اجازه می دهد تا ما را به درک این نوع نادر از ابررسانایی و شاید در زمان ما حتی می تواند دستکاری Majorana quasiparticles در یک راه مفید برای اطلاعات کوانتومی علم است.”

tinyurlis.gdv.gdv.htu.nuclck.ruulvis.netshrtco.detny.im

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>