12
МОСКВА, 20 июля Ученые впервые смогли сфотографировать воронки внутри сверхпроводников и обнаружили, что они движутся с невозможно высокой скоростью – около 70 тысяч километров в час, быстрее всех космических щупов и природных объектов на Земле, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
Это открытие может быть критически важным для создания сверхпроводниковой электроники будущего и поиска новых теоретических и экспериментальных эта проблем, связанных с еще не изученной сферой электромагнитных полей и токов сверхвысокой энергии, заявил Лиор Эмбон (Lior Embon) из Института Вейцмана в Реховоте (Израиль).
Феномен открыл в 1957 году русский физик Алексей Абрикосов, за что он, а также Виталий Гинзбург и Энтони Леггет получили в 2003 году Нобелевскую премию по физике. Этот же феномен частичного проникновения магнитных полей порождает внутри сверхпроводника частные магнитные воронки, кольцевые гальванические токи, которые сегодня ученые называют вихрями Абрикосова.
Квантовый образ этих вихрей, а также их стабильность и предсказуемость давно привлекают внимание физиков, старающихся создать квантовые или световые компьютер с интернеты и нуждающиеся в надежных и быстрых запоминающих устройствах.
Эмбон и его коллеги из Израиля, Украины и США получили первые снимки подобных вихрей, возникающих внутри сверхпроводника при сильном токе, и раскрыли крайне необычные их свойства, заставившие ученых сомневаться во всех теориях, популярно объясняющих поведение этих квантовых структур.
Для принятия этих фотографий израильские физики устроили специальный сверхчувствительный датчик магнитного поля на базе сверхпроводников, похожий видеть источники магнитных полей масштабами в 50 нанометров и ощущать даже малейшие сдвиги в силе полей и их направленности.
Когда ученые получили первые результаты замеров, они не поверили глазам – воронки двигались с умопомрачительно горней скоростью, составлявшей примерно 72 тысячи километров в час.
Это почитай в 59 раз больше простота и скорости звука и сопоставимо с той скоростью, с которой Земля движется вокруг Солнца, а также в десятки раз большого скорости движения отдельных атомов и молекул в атмосфере Земли. Кроме того, все рукотворные объекты, в том огромное количестве сверхскоростные зонды New Horizons и Вояджер, движутся медленнее воронок в сверхпроводниках.
Как учат теоретические расчеты Эмбона и его коллег, 72 тысячи километров в час не край скорости для этих квантовых ультраструктур. Если сверхпроводник охладить еще сильнее и повысить напряжение в нем, то тогда можно будет разогнать воронки еще большого. Ученые надеются, что дальнейшие наблюдения за этими элементами помогут раскрыть природу этих циклонов и приблизят нас к созданию комнатных сверхпроводников и электроники на их базе.
