«Полная теория только начинает создаваться»
Добавлено: 2011-02-10, просмотров: 1655
Исследование сверхпроводников российскими учеными |
Об опубликованных в
журнале Nature Physics исследованиях оксида индия – вещества, которое
обладает сверхпроводимостью при низких температурах, а при высоких
температурах имеет высокое сопротивление, –
Сверхпроводники – это материалы, которые в перспективе смогут
полностью изменить жизнь людей, так как они теоретически позволяют
передавать электрический ток на любые расстояния без каких-либо потерь.
Все материалы по отношению к способности проводить электрический ток
делятся на четыре класса – диэлектрики, полупроводники, металлы и
сверхпроводники. Диэлектрики
При слабом изменении состава аморфного оксида индия он переходит непосредственно из состояния сверхпроводника в состояние изолятора.
Один из авторов работы, заместитель директора Института теоретической физики имени Л. Д. Ландау
– Почему возникла идея изучать именно оксид индия?
–
Оксид индия – довольно простое вещество. Он хорош тем, что в нем можно
легко и в широких пределах менять концентрацию электронов, которые
проводят ток, а также степень неупорядоченности. Эту экспериментальную
работу отчасти
Отчасти потому, что полная теория этих явлений только начинает создаваться.
Сверхпроводимость
была открыта и изначально изучалась на регулярных веществах –
кристаллах, структура которых упорядочена и периодична, то есть
определенный ее фрагмент –
Однако есть и другие сверхпроводники – неупорядоченные аморфные сплавы, которые также содержат достаточное количество подвижных электронов.
К ним относится оксид индия. У него и других подобных веществ сопротивление при высоких температурах очень большое, а при низких
– Каково поведение оксида индия вблизи точки фазового перехода, согласно вашим данным?
–
Этот сверхпроводник перед тем, как стать диэлектриком, становится очень
неоднородным. Чтобы оценить степень неоднородности, была использована
локальная методика определения свойств вещества. Дело в том, что при
возникновении сверхпроводящего состояния свободные электроны в материале
спариваются. С помощью сканирующего туннельного микроскопа можно
Нити сетки соответствуют сверхпроводящей части, пустоты между ними – диэлектрической.
– Как объяснить такое поведение?
–
Пока созданы лишь самые основы необходимой теории, и объяснить
популярно, в чем она заключается, я не берусь. Наша основная на сегодня
теоретическая работа на эту тему, опубликованная год назад в журнале
Annals of Physics, содержит 90 страниц; это показывает, что степень
понимания предмета даже и самими авторами еще недостаточна. Известен
набор веществ, проявляющих сходное поведение. Кроме оксида индия к ним
относится нитрид титана, а также алмаз, допированный небольшим
количеством бора. Но пока нет хорошего понимания, как это происходит.
Например, многие из свойств, обнаруженных в оксиде индия, сильно
напоминают свойства одного из классов высокотемпературных
сверхпроводников. Эти аналогии были обнаружены несколько лет назад,
однако причина этой схожести поведения пока неясна.
– Каково практическое применение сверхпроводников этого типа?
–
Наша работа чисто исследовательская, однако ряд групп в Европе и
Америке работает над применением сильно неупорядоченных сверхпроводников
в наноэлектронике. Я надеюсь больше об этом узнать на специальной
конференции в Голландии будущим летом, в организации которой принимаю
непосредственное участие.
– Как возникло ваше сотрудничество с французскими и израильскими коллегами?
– С 1997 года мы совместно с Валерием Рязановым
– Какова сейчас ситуация в вашем институте, испытываете ли вы проблемы с материальным обеспечением?
–
У нас проблема не столько с материальным обеспечением, сколько с
окружающей средой – в широком смысле. В институте есть толковая
молодежь, но приток ее замедлился именно в самые последние годы
Сейчас больше денег, но и гораздо больше разнообразной лжи в стране вообще и в научной среде в частности – это бедствие уже совсем захлестывает.
Талантливые молодые люди, которые хотят заниматься наукой, это чувствуют, и они стали куда активнее уезжать за границу при первой же возможности. По той же причине стал заметно падать средний уровень подготовки студентов, даже и такого элитного вуза, как МФТИ, откуда к нам приходит основная часть студентов.Источник: Газета.РУ