Szupravezető "labdacsok"<br/>

A szupravezető részecskék fittyet hánytak az elektromos tér által kijelölt térirányra, s egy gömbszimmetrikus "labdába" gyűltek össze.

A Southern Illinois Egyetem fizikusai érdekes új jelenséget fedeztek fel. Rongjia Tao és munkatársai szupravezető rézoxid vegyületek (például BrSrCaCuO) cseppfolyós nitrogénben lebegő mikron méretű részecskéinek mozgását tanulmányozták két elektróda közti elektromos tér hatására. Fémrészecskék ilyen körülmények közt ide-oda pattognak a két elektróda közt, vagy egyenes vonalba rendeződnek: bármelyik eset következik is be, az elektromos tér kijelöl egy kitüntetett térirányt a részecskék mozgásában. A szupravezető részecskék azonban - a kutatók nagy meglepetésére -, fittyet hánytak az elektromos tér által kijelölt térirányra, s egy gömbszimmetrikus "labdába" gyűltek össze. Ez a milliónyi részecskéből álló, mintegy 0,25 milliméter átmérőjű gömb nagyon gyorsan kialakult, és meglehetősen tartósan fennmaradt: szilárdan ellenállt az elektródákkal való gyakori ütközéseknek is.

Pásztázó elektronmikroszkópos felvétel egy BiSrCaCuO részecskékből álló, 0,25 milliméters átmérőjű szupravezető "labdacsról"

Vajon mi tartja együtt ezt a gömböt, miféle erő dacol az egyenes irányú tér hatásával? Tao munkatársa, Philip Anderson, a Princeton Egyetem elméleti fizikusa úgy véli, hogy a jelenségben biztosan szerepet játszik maga a szupravezető állapot, ugyanezek a részecskék ugyanis az átmeneti hőmérséklet fölött - azaz nem szupravezető állapotban - egyáltalán nem alkotnak "labdát", hanem ugyanúgy egyenes vonalba rendeződnek, mint a fémrészecskék. Emellett bizonyára szerepe van annak is, hogy a részecskék együttes felületi energiája csökken azáltal, hogy egyetlen nagy gömbbe gyűlnek össze - gondoljunk az összeszaladó víz vagy higanycseppecskékre. Emellett számításba kell még venni a felületen kiváló töltések és a "labda" rétegei közti kölcsönhatások szerepét is. (Ez utóbbiban a szemcsék közti erők és a súrlódási energiaveszteség is számottevő lehet, ám ezek hatását nehéz felbecsülni, mert a folyékony nitrogénben való lebegtetés nagyrészt ellensúlyozza a gravitáció hatását.) Jóllehet az új jelenség felfedezése alapkutatási szempontból is jelentős, Tao hasonlóképp fontosnak tartja az esetleges alkalmazási lehetőségeket, különös tekintettel a szupravezető vékonyrétegek előállítására és a nedvesítés újfajta lehetőségeire.

(Élet és Tudomány)

Ajánló:

Az eredeti sajtóanyag az egyetem honlapján.