Nature 저널에 출판 된이 연구는 California Institute of Technology (Caltech)의 과학자들이 수행했습니다. 초음파 원자 가스 및 고해상도 이미징 기술을 포함한 최첨단 기술의 조합을 사용하여 팀은 쌍을 상호 작용하고 형성하는 페르피온 원자의 작은 구름을 생성하고 관찰 할 수있었습니다.
초전도의 핵심에는 "페어링"의 현상이 있습니다. 임계 온도 아래에 특정 재료가 냉각되면 일부 전자는 쿠퍼 쌍을 형성하기 위해 짝을 이루기 시작합니다. 이 쌍은 완벽한 동기로 이동하여 개인의 정체성을 효과적으로 잃고 단일 일관된 엔티티로 행동합니다. 이 "수퍼 플루드"상태는 전자가 저항없이 흐르도록하여 전력 전송에서 의료 영상에 이르기까지 다양한 응용 분야에서 초전도 제를 귀중하게 만듭니다.
이 연구의 수석 저자 인 Caltech 교수는“쌍의 형태가 어떻게 물리학자를 사로 잡았는지에 대한 신비는 수십 년 동안 물리학자를 사로 잡았다. "우리가 얻은 스냅 샷은 쿠퍼 페어링과 관련된 역동적 인 프로세스를 시각화하고 이해하는 데 도움이되며, 고온 초전도기에서 발견 된 것과 같은보다 복잡한 응축기 시스템을 연구하기위한 토대를 마련합니다."
그들의 실험에서, Caltech 물리학 자들은 이테르비움 원자의 가스를 사용하여 절대 제로 근처의 초고온 온도로 냉각되었습니다. 정확한 레이저 펄스와 원자 사이의 상호 작용을 제어함으로써, 그들은 각각 두 개의 원자로 구성된 페르미온 쌍의 구름을 생성 할 수있었습니다. 이 쌍이 확장되고 흩어짐에 따라 연구원들은 고해상도 이미징 시스템을 사용하여 절묘한 이미지를 포착했습니다.
얻어진 이미지는 운동량 및 에너지 상태를 포함하여 페르미온 쌍의 공간 분포를 명확하게 밝혀 냈습니다. 이러한 상세한 관찰을 통해 물리학 자들은 페어링 과정의 기본 물리학과 초전도성에 대한 영향을 이해할 수있었습니다.
Cooper 쌍 및 초전도성에 대한 추가 이해가 달성됨에 따라 효율성과 성능이 향상된 새로운 초전도체 재료를 개발할 수있는 잠재력을 열어줍니다. 이는 스펙트럼의 산업에 혁명을 일으키고 전력망을 향상시키고 의료 이미징 장치를 향상 시키며 미래의 고속 철도 시스템에 전력을 공급할 수 있습니다. 본질적으로 제시된 연구는이 퀘스트에서 상당한 발전을 나타내며, 초전도의 세계에서 새로운 탐사 시대를 안내합니다.
