Лазерные импульсы прокладывают путь к сверхпроводникам будущего

Экология потребления. Наука и техника: Исследование в области физики и материаловедения показало, что мечта о более эффективном использовании энергии может стать реальностью.

Комбинации импульсов лазерного света с определенными параметрами, плюс специальные материалы могут привести к появлению совершенно неожиданных эффектов. Подтверждением этому факту является работа группы исследователей из Италии и Франции. А основным объектом этих исследований являлся материал, состоящий из самых симметричных молекул на свете, молекул сферического фуллерена C60, так называемых бакиболлов (buckyball).

Уже достаточно известно, что фуллереновый материал, описываемый химической формулой K3C60, может вести себя как сверхпроводник, т.е. проводить электрический ток без сопротивления и потерь при некоторых условиях. Естественно, главным условием является температура ниже критической точки, которая составляет 20 Кельвинов, -253 градуса Цельсия.

Однако, немного раньше было обнаружено, что материал K3C60 может превратиться в высокотемпературный сверхпроводник под воздействием сверхкороткого импульса лазерного света. В таком случае критическая температура этого сверхпроводника смещается к отметке -173 градуса Цельсия, что почти на 100 градусов выше нормальной критической температуры для этого материала.

В момент открытия этого феномена ученым не было ничего известно о реальных причинах и процессах, вызывающих это явление. И лишь последняя работа итальянских и французских физиков позволила расставить все точки над "i".

K3C60 является материалом, в котором металлические свойства сосуществуют с целым рядом необычных и несвойственных металлам характеристик. И из-за этого K3C60 относится к так называемому классу "сильно связанных" материалов. Согласно теории, луч лазерного света возбуждает молекулу и переводит ее в более высокоэнергетическое состояние. При этом от низкоэнергетических металлических компонентов молекулы отбирается некоторое количество тепловой энергии и металлические атомы охлаждаются. Поскольку эти атомы играют основную роль в сверхпроводимости материала, то сам материал может перейти в сверхпроводящее состояние при более высокой температуре, нежели нормальная критическая температура.

"Все это является примером так называемого селективного лазерного охлаждения, механизма, который еще никогда не использовался ранее. Факт того, что короткий лазерный импульс может моментально изменить фундаментальные свойства материала может сыграть одну из ключевых ролей в деле разработки электроники следующего поколения, управляемой при помощи света" - пишут исследователи, - "Более того, возможность сверхбыстрого управления свойствами материала при помощи света может быть использована в массе других областей, в научных исследования и промышленности, к примеру". опубликовано econet.ru 

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet