Vědci z Lancasteru prokázali, že nedávný „objev“ pole efektu v supravodivých kovech jinými fyziky není konec konců nic jiného než horké elektrony.
Tým vědců v Lancaster Physics Department našel nové a přesvědčivé důkazy, že pozorování efektu pole v supravodivých kovech jinou skupinou lze vysvětlit jednoduchým mechanismem zahrnujícím injekci elektronů, bez potřeby nové fyziky.
Dr. Sergej Kafanov, který tento experiment inicioval, řekl: „Naše výsledky jednoznačně vyvracejí tvrzení o efektu elektrostatického pole, které tvrdila druhá skupina. To nás dostává zpět na zem a pomáhá udržovat zdraví disciplíny.“
V experimentálním týmu jsou také Ilia Golokolenov, Andrew Guthrie, Yuri Pashkin a Viktor Tsepelin.
Jejich práce jsou publikovány v posledním čísle Nature Communications.
Supravodivé obvody nacházejí uplatnění ve snímání a zpracování informací. Kredit: Lancaster University
Když jsou některé kovy ochlazeny na několik stupňů nad absolutní nulou, jejich elektrický odpor zmizí - pozoruhodný fyzikální jev známý jako supravodivost. Je známo, že mnoho kovů, včetně vanadu, který byl použit v experimentu, vykazuje supravodivost při dostatečně nízkých teplotách.
Po desetiletí se mělo za to, že výjimečně nízký elektrický odpor supravodičů by je měl učinit prakticky nepropustnými pro statická elektrická pole, a to díky způsobu, jakým se nosiče náboje mohou snadno zařídit, aby kompenzovaly jakékoli vnější pole.
Fyzikální komunitu proto šokovalo, když řada nedávných publikací tvrdila, že dostatečně silná elektrostatická pole by mohla ovlivnit supravodiče ve strukturách nanometrů – a pokusily se vysvětlit tento nový efekt odpovídající novou fyzikou. Související efekt je dobře známý u polovodičů a je základem celého polovodičového průmyslu.
Tým Lancasteru vložil podobné zařízení v nanoměřítku do mikrovlnné dutiny, což jim umožnilo studovat údajný elektrostatický jev v mnohem kratších časových intervalech, než bylo dříve zkoumáno. V krátkých časových intervalech mohl tým vidět jasný nárůst hluku a ztráty energie v dutině - vlastnosti silně spojené s teplotou zařízení. Navrhují, že při intenzivních elektrických polích mohou vysokoenergetické elektrony „přeskočit“ do supravodiče, zvýšit teplotu a tím zvýšit rozptyl.
Tento jednoduchý jev může stručně vysvětlit původ „efektu elektrostatického pole“ ve strukturách nanoměřítek, bez jakékoli nové fyziky.
Reference: 12. května 2021, Nature Communications.
DOI: 10.1038/s41467-021-22998-0
