วัสดุตัวนำยิ่งยวดแบ่งตามธรรมเนียมออกเป็นสองประเภท: คลื่น sและคลื่นd ประเภทที่สามp- wave ได้รับการทำนายมานานแล้ว อย่างไรก็ตาม ขณะนี้ นักวิจัยในสหรัฐฯ เยอรมนี และญี่ปุ่น กล่าวว่า พวกเขาอาจค้นพบตัวนำยิ่งยวดชนิดที่สี่ที่คาดไม่ถึง นั่นคือg -wave ผลที่ได้รับจากการวัดสเปกโทรสโกปีด้วยเรโซแนนซ์เรโซแนนซ์ที่มีความแม่นยำสูงบนสตรอนเชียม รูทีเนต สามารถฉายแสงใหม่ให้กับกลไก
การจับคู่
ของคูเปอร์ในสิ่งที่เรียกว่าตัวนำยิ่งยวดที่ไม่ธรรมดา ในตัวนำยิ่งยวดแบบเดิม อิเล็กตรอนจะรวมตัวกันเพื่อสร้างคู่คูเปอร์ จากนั้นจึงเคลื่อนที่ผ่านวัสดุโดยไม่มีการต้านทานใดๆ แม้ว่าวัสดุตัวนำยิ่งยวดที่รู้จักกันทั้งหมดจะต้องถูกทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิต่ำมาก (หรือวางไว้ภายใต้ความกดดันสูง )
ก่อนที่อิเล็กตรอนของพวกมันจะเริ่มทำงานในลักษณะนี้ หากกระบวนการนี้สามารถทำให้เกิดขึ้นได้ที่อุณหภูมิสูงกว่านั้น โดยหลักการแล้วจะทำให้ได้พลังงานที่มีประสิทธิภาพยิ่งยวด กริดและแผงวงจรไฟฟ้าที่ไม่ก่อให้เกิดความร้อนเหลือทิ้ง พารามิเตอร์ลำดับตัวนำยิ่งยวดกลไกการจับคู่
เกิดจากอันตรกิริยาระหว่างอิเล็กตรอนและโฟนัน (การสั่นของโครงตาข่ายคริสตัลของวัสดุ) และส่งผลให้เกิด “พารามิเตอร์ลำดับตัวนำยิ่งยวด” ที่กล่าวกันว่ามีความสมมาตรของคลื่นs ในตัวนำ ยิ่งยวดคลื่น sซึ่งรวมถึงวัสดุต่างๆ เช่น ตะกั่ว ดีบุก และปรอท คู่คูเปอร์ประกอบด้วยอิเล็กตรอนหนึ่งตัวที่มีสปินขึ้น
และหนึ่งอิเล็กตรอนที่มีสปินดาวน์ เมื่ออิเล็กตรอนเหล่านี้เคลื่อนที่เข้าหากัน โมเมนตัมเชิงมุมสุทธิของพวกมันจะเป็นศูนย์ในทางตรงกันข้ามตัวนำยิ่งยวดที่ไม่ธรรมดาแสดง ตัวนำยิ่งยวด d -wave ในที่นี้ อิเล็กตรอนในคู่คูเปอร์มีโมเมนตัมเชิงมุมเป็นบวกในทิศทางหนึ่งและมีโมเมนตัมเชิงมุมเป็นลบในทิศทาง
ที่สอง ดังนั้น วัสดุเหล่านี้จึงมีโมเมนตัมเชิงมุมสุทธิเท่ากับ 2 ตัวนำยิ่งยวดประเภทที่สามที่เรียกว่าคาดว่าจะอยู่ระหว่างสถานะsและd “singlet” เหล่านี้ ตัวนำยิ่งยวดประเภท pมีควอนตัมโมเมนตัมเชิงมุมหนึ่งควอนตัม และอิเล็กตรอนของพวกมันจับคู่แบบขนานมากกว่าสปินแบบขนาน วัสดุ ดังกล่าว
เป็นที่สนใจ
เพราะสามารถใช้สร้าง ซึ่งเป็นอนุภาคแปลกใหม่ที่เป็นปฏิปักษ์ของมันเอง การวัดความเร็วของคลื่นเสียงเป็นเวลา 25 ปีที่ผู้สมัครหลักสำหรับ p -wave ยิ่งยวดคือสตรอนเชียม รูทีเนต (Sr 2 RuO 4 ) อย่างไรก็ตาม การทดลองล่าสุดหลายครั้งทำให้เกิดความสงสัยในสมมติฐานนี้ ในการตรวจสอบเพิ่มเติม
นักวิจัยที่นำโดยแบรด แรมชอว์แห่งมหาวิทยาลัยคอร์เนลได้ส่งคลื่นเสียงผ่านคริสตัล Sr 2 RuO 4ขณะที่พวกมันทำให้เย็นลงผ่านอุณหภูมิตัวนำยิ่งยวดที่ 1.4 เค โดยการวัดการตอบสนองของค่าคงที่ยืดหยุ่นของคริสตัลต่อคลื่นเสียง พวกเขาได้ สามารถระบุได้ว่าความเร็วของเสียงเปลี่ยนแปลงไปตาม
การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอย่างไรแม้ว่าจะเคยใช้เทคนิคอัลตราซาวนด์สเปกโทรสโกปีเรโซแนนซ์ความละเอียดสูงนี้มาก่อน แต่ก็ไม่เคยมีการทดลองที่อุณหภูมิต่ำเช่นนี้มาก่อน ซึ่งหมายความว่านักวิจัยต้องสร้างเครื่องมือใหม่ทั้งหมด กล่าวว่า “นี่เป็นข้อมูลสเปกโทรสโกปีอัลตราซาวนด์ที่มีความแม่นยำสูง
ที่สุดเท่าที่เคยมีมาในอุณหภูมิต่ำ”ตัวนำยิ่งยวด “สององค์ประกอบ”ข้อมูลที่ได้จากการทดลองเหล่านี้บ่งชี้ว่า Sr 2 RuO 4เป็นตัวนำยิ่งยวด “สององค์ประกอบ” ซึ่งหมายความว่าวิธีการจับคู่อิเล็กตรอนไม่สามารถอธิบายได้ด้วยตัวเลขเดียว คำอธิบายจะต้องรวมค่าที่แสดงถึงทิศทางที่อิเล็กตรอนจับคู่กัน
สร้างทฤษฎีที่ดีขึ้นในขั้นตอนต่อไป นักวิจัยกล่าวว่าพวกเขาวางแผนที่จะดำเนินการค้นหา ตัวนำยิ่งยวด ในวัสดุอื่นๆ ของผู้สมัครต่อไป อย่างไรก็ตามพวกเขาจะยังคงศึกษา Sr 2 RuO 4 ต่อ ไป กล่าวว่า “วัสดุนี้ได้รับการศึกษาเป็นอย่างดีในบริบทต่างๆ มากมาย ไม่ใช่แค่สำหรับตัวนำยิ่งยวดเท่านั้น”
“เราเข้าใจ
ว่ามันเป็นโลหะชนิดใด ทำไมมันถึงเป็นโลหะ มันทำงานอย่างไรเมื่อคุณเปลี่ยนอุณหภูมิ และทำงานอย่างไรเมื่อคุณเปลี่ยนสนามแม่เหล็ก ดังนั้นคุณน่าจะสร้างทฤษฎีว่าทำไมมันถึงกลายเป็นตัวนำยิ่งยวดได้ดีกว่าที่อื่น”แทน พฤติกรรมนี้ไม่สอดคล้องกับ ความเป็นตัวนำยิ่งยวดของคลื่น pและการศึกษา
“อัลตราซาวนด์แบบเรโซแนนซ์ช่วยให้คุณเข้าไปข้างในได้จริงๆ และแม้ว่าคุณจะไม่สามารถระบุรายละเอียดในระดับจุลภาคได้ทั้งหมด แต่คุณก็สามารถระบุรายละเอียดได้กว้างๆ ว่าชิ้นไหนที่ตัดออกไป” อธิบาย “ดังนั้น สิ่งเดียวที่การทดลองสอดคล้องกันคือสิ่งแปลกประหลาดมากๆ
ที่ไม่มีใครเคยเห็นมาก่อน หนึ่งในนั้นคือ คลื่น gซึ่งหมายถึงโมเมนตัมเชิงมุม ก่อนหน้านี้ที่ใช้นิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์ (NMR) สเปกโทรสโกปีก็เสนอเช่นเดียวกันว่า ไม่ใช่ตัวนำยิ่งยวดของคลื่นp
เนื้อหาอื่นๆ อีก 2,000 รายการเหล่านี้ คุณบอกว่ายังไม่มีการศึกษา ไม่ใช่เพราะไม่มีแนวโน้มดี
แต่เพียงเพราะเรายังไม่ได้ศึกษาเพียงเพราะเราไม่มีนักศึกษาปริญญาเอก 200 ล้านคน ใช่ ควรกล่าวด้วยว่าเมื่อสองปีที่แล้วไม่มีใครสนใจที่จะจำแนกวัสดุชั้นเหล่านี้ ขณะนี้ กลุ่มทฤษฎีหลายกลุ่มได้ใช้เทคนิคการขุดข้อมูลเพื่อค้นหาฐานข้อมูลผลึกศาสตร์สำหรับวัสดุชั้นต่างๆ และพวกเขาได้พิสูจน์แล้ว
ว่ามีอยู่ระหว่าง 1,500 ถึง 2,500 ชิ้น ยังไม่ชัดเจนว่าจำนวนที่แน่นอนคืออะไร นอกจากนี้ยังมีวัสดุอื่นๆ อีกอย่างน้อย 80 ชนิดที่เป็นสามมิติแต่สามารถทำเป็นชั้นได้ คุณเริ่มจากวัสดุที่มีพันธะโควาเลนต์ซึ่งคุณไม่คิดว่าจะสามารถขัดผิวได้ แต่จากนั้นคุณใช้เทคนิคบางอย่างและมันก็เป็นไปได้
อันที่จริงแล้ว แนวคิดเกี่ยวกับกราฟีนนี้ได้เปิดโปงการวิจัยสาขาใหม่อย่างสมบูรณ์ มีอะไรใหม่ๆ เกิดขึ้นแทบทุกสัปดาห์ แต่จากมุมมองของฉัน ในขณะนี้ ฉันค่อนข้างจะใช้กราฟีนและ WS 2และ BN และอื่นๆ ซึ่งเป็นวัสดุไม่กี่อย่างที่รู้จักกันดี และผลักดันพวกเขาให้ก้าวหน้าทางเทคโนโลยี ฉันคิดว่ากลุ่มใหม่ๆ
credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
