수년 동안 일부 물리학 자들은 고온 초전도성의 신비를 깨뜨리기를 희망 해 왔습니다. 즉, 일부 복잡한 재료가 절대 제로 이상의 온도에서 저항없이 전기를 운반하는 능력, 레이저 광 및 개별 원자의 패턴으로 결정을 시뮬레이션합니다. 이제 팀은 전기의 저항이없는 전기 흐름이 나타나는 고온 초전도체에서 볼 수있는 자력 패턴을 재현하여 이러한 "광학 격자"시뮬레이션의 다음 단계를 취했습니다.
.취리히에있는 스위스 연방 기술 연구소 (Swiss Federal Institute of Technology)의 실험가 인 틸만에 슬링거 (Tilman Esslinger)는“이전 결과에 비해 크게 개선된다”고 말했다. "꾸준한 진보를 보는 것은 매우 흥미 롭습니다."
광학 격자 시뮬레이션은 본질적으로 빛으로 만들어진 크리스탈입니다. 실제 결정은 반복되는 3D 패턴의 이온을 함유하고 전자는 이온에서 이온으로 흐릅니다. 시뮬레이션에서, 레이저 광의 반점은 이온을 대체하고, 지점 사이에서 움직이는 초음파 원자는 전자를 교체합니다. 물리학 자들은 반점의 패턴을 조정하고, 반점이 원자를 얼마나 강하게 끌어 들이고, 원자가 서로를 얼마나 강하게 격퇴하는지 조정할 수 있습니다. 따라서 실험은 고온 초전도성과 같은 물리학을 조사하는 데 이상적이며, 수은 바륨 구리 산화 구리와 같은 재료는 Niobium Can과 같은 일반 초전도체보다 절대 제로보다 훨씬 높은 138k의 온도에서 저항없이 전기를 전달합니다.
.구리 및 산소 또는 Cuprate, 초전도체의 작동 방식은 여전히 불분명합니다. 재료에는 구리 및 산소 이온 평면이 포함되어 있으며 구리가 정사각형 패턴으로 배열되어 있습니다. 서로 반발하면, 전자는 모트 절연체 상태라고 불리는 일대일 교통 체증에 갇히게됩니다. 그들은 또한 상단처럼 회전하고, 낮은 온도에서 인접한 전자가 반대 방향으로 회전하여 반 강자성이라고 불리는 자성의 상향 내복 패턴을 만듭니다. 불순물이 몇 개의 전자를 흡수하고 교통 체증을 완화 할 때 초전도성이 설정됩니다. 나머지 전자는 비행기를 따라 자유롭게 미끄러지도록 페어링합니다.
이론가들은 그 짝짓기가 어떻게 발생하는지에 동의하지 않습니다. 어떤 사람들은 반 강자성 자성 패턴의 파괴적인 잔물결이 한 전자를 다른 전자에 끌어들이는 접착제 역할을한다고 생각합니다. 다른 사람들은 전자 단독의 반발로 인해 역설적으로 페어링이 발생한다고 주장합니다. 이론가들은 Fermi-Hubbard 모델로 알려진 체커 보드 평면에 전자의 수학적 모델을 적을 수 있지만, "해결"하기가 너무 어렵 기 때문에 아무도 초전도성을 생성하는지 여부를 보여줄 수 없었습니다.
.실험 주의자들은 레이저 조명 및 차가운 원자에서 Fermi-Hubbard 모델을 재현하여 초전도성을 생성하는지 확인하기를 희망합니다. 2002 년 독일 Garching의 Max Planck Quantum Optics (MPQ)의 물리학자인 Immanuel Bloch와 동료들은 광학 격자에서 Mott 절연 상태를 깨달았습니다. 6 년 후, Esslinger와 동료들은 전자를 모방하기 위해 적절한 양의 스핀으로 원자로 Mott State를 달성했습니다. 이제 텍사스 휴스턴에있는 Rice University의 물리학자인 Randall Hulet과 동료들은 그 길을 따라 다음 단계를 거의 달성했습니다 :반 강자성.
HULET과 동료들은 레이저 조명에 100,000에서 250,000 리튬 -6 원자를 갇혔습니다. 그런 다음 광학 격자를 늘려서 다시 내려 놓고 순서대로 넣었습니다. 원자에 특정 파장의 빛나는 레이저 광선으로, 그들은 떠오르는 상향 내복 다운 스핀 패턴의 증거를 관찰했습니다. 레이저 광은 원자 줄에 의해 특정 각도로 리디렉션되거나 회절되었다. 결정적으로, 빛은 원자의 스핀을 조사했다. 빛의 파는 원자가 한 방향으로 튀어 나와서 다른 방법으로는 튀어 나오면 뒤집었다. 그 뒤집지 않으면 회절이 발생하지 않았을 것이므로 관찰은 위쪽으로 내리는 패턴의 출현을 확인한다고 Hulet은 말합니다.
.Hulet의 팀은 다른 노력을 괴롭히는 문제를 해결했습니다. 일반적으로 광학 격자를 돌리면 원자가 가열됩니다. 이를 피하기 위해 연구원들은 다른 레이저를 추가하여 원자를 약간 반발하여 가장 활력이 넘치는 레이저가 트랩으로 간신히 붙잡지 못했습니다. 그런 다음, 원자가 가열되면서 가장 활기 넘치는 것들이 다른 것들을 시원하게하기 위해 뜨거운 수프의 증기처럼 "증발"한 것으로, 연구원들은 이번 주 자연 에서 온라인으로보고합니다. . 그들은 완전한 안정적인 반 강자성 패턴에 도달하지 못했습니다. 온도는 40% 높았습니다. 그러나이 기술이 그곳에 도착할 수 있다고 Hulet은 말합니다. "우리는이 방법의 한계가 무엇인지 잘 이해하지 못한다"고 그는 말했다. "우리는 2 배 낮은 요인을 얻을 수 있고, 10 배 낮은 요인을 얻을 수 있습니다."
.콜럼버스 오하이오 주립 대학의 이론가 인 Tin-Lun "Jason"Ho는“실제로 매우 유망하다”고 말했다. 그는 온도를 2 ~ 3 배 줄이면 초전도 상태에 도달하기에 충분할 수 있다고 그는 말했다. 그러나 MPQ의 Bloch는 감기에 걸리는 데 여전히 다른 기술이 필요할 수 있다고 경고합니다. "사람들이 개발하고 흥미로운 실험이 나오는 몇 가지 냉각 기술이 있습니다."
물리학 자들은 또한 다른 시스템과 광학 격자 문제를 탐색하고 있습니다. Hulet 은이 접근 방식은 여전히 증기를 얻고 있다고 말합니다. "흥미로운 시간입니다."
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