A lancasteri tudósok bebizonyították, hogy más fizikusok közelmúltbeli „felfedezése” a szupravezető fémek térhatásáról végül is nem más, mint forró elektronok.
A Lancaster Fizikai Tanszék tudóscsoportja új és meggyőző bizonyítékokat talált arra vonatkozóan, hogy a szupravezető fémek térhatásának egy másik csoport általi megfigyelése egy egyszerű mechanizmussal magyarázható, amely magában foglalja az elektronok befecskendezését, anélkül, hogy új fizikára lenne szükség.
Dr. Szergej Kafanov, aki ezt a kísérletet kezdeményezte, azt mondta: „Eredményeink egyértelműen cáfolják az elektrosztatikus térhatásról szóló állítást, amelyet a másik csoport állított. Ez visszahoz minket a talajra, és segít megőrizni a fegyelem egészségét.”
A kísérleti csoportba tartozik még Ilia Golokolenov, Andrew Guthrie, Jurij Pashkin és Viktor Cepelin.
Munkájukat a legújabb számban közölték Nature Communications.
A szupravezető áramkörök alkalmazást találnak az érzékelésben és az információfeldolgozásban. Köszönet: Lancaster Egyetem
Ha bizonyos fémeket néhány fokkal az abszolút nulla fölé hűtnek, elektromos ellenállásuk eltűnik – ez a feltűnő fizikai jelenség, amelyet szupravezetésnek neveznek. Számos fémről, köztük a vanádiumról, amelyet a kísérletben használtak, ismert, hogy kellően alacsony hőmérsékleten szupravezető képességet mutat.
Évtizedekig úgy gondolták, hogy a szupravezetők kivételesen alacsony elektromos ellenállása miatt gyakorlatilag áthatolhatatlanná kell tenni őket a statikus elektromos mezőkkel szemben, mivel a töltéshordozók könnyen berendezkednek bármilyen külső mező kompenzálására.
Ezért sokkolta a fizikus közösséget, amikor számos közelmúltbeli publikáció azt állította, hogy a kellően erős elektrosztatikus mezők hatással lehetnek a nanoméretű struktúrákban lévő szupravezetőkre – és megpróbálták megmagyarázni ezt az új hatást a megfelelő új fizikával. Egy kapcsolódó hatás jól ismert a félvezetőknél, és az egész félvezetőipart megalapozza.
A Lancaster csapata egy hasonló nanoméretű eszközt ágyazott be egy mikrohullámú üregbe, lehetővé téve számukra az állítólagos elektrosztatikus jelenség tanulmányozását a korábban vizsgáltnál sokkal rövidebb időn belül. Rövid időn belül a csapat egyértelműen megnövekedett a zaj- és energiaveszteségben az üregben – ez a tulajdonság erősen összefügg az eszköz hőmérsékletével. Azt javasolják, hogy intenzív elektromos mezők esetén nagy energiájú elektronok „ugorjanak” a szupravezetőbe, megemelve a hőmérsékletet, és ezáltal növelve a disszipációt.
Ez az egyszerű jelenség tömören megmagyarázhatja az „elektrosztatikus térhatás” eredetét a nanoméretű struktúrákban, minden új fizika nélkül.
Hivatkozás: 12. május 2021. Nature Communications.
DOI: 10.1038/s41467-021-22998-0
