Un gruppo internazionale di fisici tedeschi e svizzeri ha scoperto e confermato sperimentalmente l'esistenza di uno stato della materia precedentemente sconosciuto che accompagna l'effetto della superconduttività. Il fenomeno si è rivelato così unico che è molto difficile prevedere le conseguenze della scoperta oggi, sebbene dia grandi speranze per una svolta nel campo della superconduttività e dei dispositivi quantistici. Questo è il primo passo pratico in una nuova area di competenza.
Il fenomeno della superconduttività, noto da oltre cento anni, è stato studiato molto bene. Ma questo non nega il fatto che la ricerca di materiali per la superconduttività ad alta temperatura - idealmente a temperatura ambiente - i fisici stiano effettivamente facendo al tatto. Tuttavia, in generale, gli scienziati hanno una chiara comprensione matematica e fisica dei processi. In particolare, il fenomeno della superconduttività si basa sull'appaiamento di elettroni e sul viaggio di queste coppie, chiamate coppie di Cooper, attraverso il materiale allo stato superconduttivo. Ma improvvisamente si è scoperto che gli elettroni sono in grado di combinarsi in gruppi di quattro, cosa che nessuno ha mai registrato.
Tuttavia, l'assemblaggio di elettroni in superconduttori di quattro in un gruppo è stato previsto teoricamente circa dieci anni fa. La ricerca di tali condizioni è stata dedicata negli ultimi due anni nel corso di molteplici esperimenti in Germania e Svizzera. I fisici hanno studiato le proprietà dei cosiddetti pnictides di ferro e, in particolare, il composto Ba1 - xKxFe2As2.
“Quando abbiamo scoperto che quattro elettroni invece di due formano improvvisamente un legame, all'inizio abbiamo pensato che fosse un errore di misurazione. Ma più metodi usavamo per confermare il risultato, più diventava chiaro che questo doveva essere un fenomeno nuovo: tutti i dati concordano con lo stesso risultato. Ora sappiamo che una famiglia di elettroni a quattro particelle in alcuni metalli, quando viene raffreddata a temperature ultra basse, crea uno stato completamente nuovo della materia. Ciò a cui ciò porterà in futuro diventerà chiaro nei prossimi anni ", ha commentato sulla scoperta uno dei leader del gruppo, il professor Hans-Henning Klaus dell'Università tecnica di Dresda.
Oltre al prof. Hans-Henning Clauss, il dott. Vadim Grinenko della TU Dresden e il prof. Yegor Babaev del Royal Institute of Technology di Stoccolma hanno preso parte ai lavori sui risultati del presente studio. Gli esperimenti sono stati condotti presso l'Istituto svizzero Paul Scherrer di Willigen, nonché presso l'Istituto Leibniz per la ricerca sullo stato solido e sui materiali di Dresda, il laboratorio di magneti ad alto campo presso l'Helmholtz Center Dresden-Rossendorf e l'Istituto AIST di Tsukuba (Giappone).
2021-11-07 09:15:33
Autore: Vitalii Babkin