Etableret viden om superledere vælter igen

Tyske forskere fra Helmholz Zentrum i Berlin har opdaget en hidtil ukendt sammenhæng mellem magnetisme og superledning. Eller måske burde man kalde det en nyopdaget mangel på sammenhæng, fordi en hidtil anerkendt sammenhæng vælter som et korthus, takket være den nye opdagelse. Så nu skal teoretikerne i gang igen.

Men superledning - eller fraværet af elektrisk modstand i en ledning - er et stort set uforklaret mysterium i kvantemekanikken, så ethvert bidrag til generel viden om superledere hilses velkommen, selv når det ligner et tilbageskridt.

Det nye er, at en superleder af jern-tellur-selen-krystaller har en magnetisk spin-resonans, som ikke hører til blandt superledere. Ikke engang blandt superledere af de nyeste jern-forbindelser. I stedet udviser den en magnetisk symmetri, som normalt hører til blandt magneter. Og denne symmetri plejer at være en klar indikation af, at så kan stoffet i hvert fald ikke bruges som superleder - men det kan det altså alligevel.

Forskningsleder Dimitri Argyriou fra Helmholz Zentrum siger i en pressemeddelelse:

»Hvis vi skal rette os efter, hvad vi ved om de magnetiske egenskaber i jernforbindelser, så bør jern-tellur-selen ikke være superledende. Men det er det. På trods af, at spin-mønstret afviger fra andre superledende jernforbindelser, så er den superledende egenskab alligevel den samme. Det betyder, at der er hidtil ukendte grundvilkår, som fører til superledning. Hvis vi kan lære at forstå det grundvilkår, så kan vi måske udvikle superledere ved højere temperaturer.«

Superkolde superledere

Da de første superledere blev opdaget i 1911, var de alle metaller, og temperaturen skulle være tæt på det absolutte nulpunkt (minus cirka 273 grader celsius), før superledningen indtrådte. De første praktisk anvendelige superledere blev udviklet i 1962.

Dernæst blev højtemperatur-superlederne opdaget i 1986. De var keramiske kobberforbindelser, som blev superledende allerede ved minus 183 grader celsius, og derved blev de brugbare til langt flere formål.

I 2008 blev de jern-baserede superledere opdaget, og det medførte en kraftig forskningsaktivitet overalt i verden, skriver de tyske forskere i deres pressemeddelelse.

For både de jern- og kobberbaserede keramiske superledere reagerer anderledes på magnetfelter end rene metaller. Hvor et kraftigt magnetfelt kan ødelægge superledningstilstanden i et superafkølet metal, så virker et magnetfelt snarere i retning af en slags starthjælp til superledningen, når det gælder de keramiske forbindelser.

Målingen af den nyopdagede magnetiske symmetri, også kaldet magnetisk spin-resonans, i jern-tellur-selen keramikken blev udført på forskningsreaktorerne BER II i Helmholz Zentrum i Berlin og den tilsvarende reaktor på Institute Laue-Langevin i Grenoble.

Dokumentation

Pressemeddelelse fra Helmholz Zentrum i Berlin
Forskningspaper i Nature Materials (koster cirka 100 kroner)

Emner : Fysik
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

-- Elektron-model for simpel -- Ja, der er meget om elektroners fysik, som vi (åbenbart) endnu ikke kender. Forklaringen er nok, at man beskriver elektronen som en 'punkt-partikel', der 'ad hoc' tillægges forskellige fysiske størrelser såsom masse, elektrisk ladning, spin etc.

-- Flere elektron-forsøg -- Man bør studere elektronens indre struktur lige så intenst, som man leder efter en evt. Higgs-partikel.

Hilsen fra Louis Nielsen

  • 0
  • 0

Hej Louis Er elektronen en elementarpartikel, er der ingen indre struktur, og vi kan blot studere de tilknyttede fænomener som ladning masse og andre kvantetal. Elektronen er i over 100 år blevet vendt og drejet i en uendelighed, så det er vel ikke urimeligt at focus nu er på mr.Higgs. Elektronen er bestemt ikke glemt, men har altså holdt skansen som værende en "ægte" elementarpartikel. Hvad vi skal forstå ved en partikel, er med kvantefysikken iøvrigt uklart. For mig er en partikel et begreb, hvis tilhørende fænomener samlet udgør begrebets overordnede betegnelse, som f.eks. "elektron".

  • 0
  • 0

Kan Yttrium Iron Garnet blive superledende, fordi der forekommer jo elektron-spin i dette, som udnyttes i komponenter til elektronik.

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten