Bí mật về chất siêu dẫn mỏng nhất thế giới
Các nhà vật lý từ 3 châu lục đã công bố bằng chứng thí nghiệm đầu tiên giải thích hoạt động bất thường của chất siêu dẫn mỏng nhất thế giới - một vật liệu có vô số ứng dụng vì dẫn điện cực kỳ hiệu quả.
Trang SciTechDaily hôm 6-7 cho biết công trình nghiên cứu về chất siêu dẫn mỏng nhất thế giới do một giáo sư của Học viện Công nghệ Massachusetts (MIT - Mỹ) và một nhà vật lý tại Phòng Thí nghiệm quốc gia Brookhaven thuộc Bộ Năng lượng Mỹ dẫn đầu. Họ sử dụng các thiết bị đo đạc mới chỉ được trang bị ở một số cơ sở trên thế giới.
Chất siêu dẫn chỉ xuất hiện khi ở nhiệt độ rất thấp, chỉ một vài độ trên không độ tuyệt đối (0 độ K, tức -273 độ C). Vật liệu trong thí nghiệm nêu trên trở thành siêu dẫn ở nhiệt độ cao hơn một bậc so với các chất siêu dẫn thông thường - vốn chỉ hoạt động ở nhiệt độ khoảng -442 độ F (-263 độ C).
Tuy nhiên, sau 30 năm nghiên cứu, vẫn chưa có ai hiểu rõ về chất siêu dẫn nhiệt độ cao này. Công trình mới nhất được công bố trên tạp chí khoa học Nature Communications gần đây giúp trả lời những câu hỏi còn bỏ ngỏ, theo giáo sư trợ lý MIT Riccardo Comin.
Vào năm 2015, giới khoa học phát hiện một loại chất siêu dẫn nhiệt độ cao mới, đó là một tấm sắt selenide chỉ dày bằng một lớp nguyên tử có khả năng siêu dẫn ở -208 độ C. Từ đó, họ tìm cách giải mã bí mật của chất siêu dẫn mỏng nhất thế giới.
Giáo sư Comin cho biết trong kim loại thông thường, các electron hoạt động giống như mọi người đang nhảy múa trong một căn phòng. Còn trong kim loại siêu dẫn, các electron chuyển động theo cặp giống như những cặp đôi trong một buổi khiêu vũ. Tất cả cặp này chuyển động đồng loạt như thể chúng là một phần của "vũ đạo lượng tử", cuối cùng dẫn đến một loại chất điện tử siêu lỏng.
Tác giả chính bản nghiên cứu sử dụng thiết bị tán xạ tia X để khám phá bí mật về chất siêu dẫn mỏng nhất thế giới Jonathan Pelliciari. (Ảnh: SCITECHDAILY).
"Chất keo" giữ những cặp electron này lại với nhau có nguồn gốc từ chuyển động của các nguyên tử bên trong vật liệu. Giới khoa học đưa ra giả thuyết rằng chất keo này liên quan đến một thuộc tính điện tử gọi là "spin" - có thể được xem như một nam châm cơ bản. Trong một chất siêu dẫn nhiệt độ cao, các electron có thể nhận một phần năng lượng từ các spin này, được gọi là kích thích spin. Năng lượng đó là "chất keo" mà chúng sử dụng để kết đôi.
Cho đến nay, hầu hết các nhà vật lý đều nghĩ rằng sẽ không thể phát hiện hoặc đo được kích thích spin trong một vật liệu chỉ dày bằng một lớp nguyên tử. Công trình được công bố trên tạp chí Nature Communications là thành tích đáng nể.
Các nhà vật lý không chỉ phát hiện kích thích spin mà còn tìm thấy động lực quay trong mẫu siêu mỏng khác biệt đáng kể so với trong mẫu lớn hơn. Cụ thể, năng lượng của spin dao động trong mẫu siêu mỏng cao hơn nhiều - 4 hoặc 5 lần - so với năng lượng của spin mẫu lớn hơn.
Công trình nghiên cứu mới dự kiến sẽ giúp ích cho các lĩnh vực chẩn đoán y tế, tính toán lượng tử và vận chuyển năng lượng bởi tất cả lĩnh vực này đều sử dụng chất siêu dẫn.
Nhà khoa học Valentina Bisogni - người không tham gia vào nghiên cứu trên - thừa nhận: "Sự hiểu biết về hiện tượng siêu dẫn khác thường là một trong những thách thức chính mà giới khoa học ngày nay phải đối mặt. Khám phá gần đây về tính siêu dẫn ở nhiệt độ cao trong một màng mỏng khiến mọi người quan tâm hơn đến sắt selenide. Nó cung cấp lộ trình mới để nghiên cứu cơ chế tạo ra hiện tượng siêu dẫn nhiệt độ cao".
Ứng dụng miễn phí
Linkitty Nối hình Onet cổ điển
Nối hai hình giống nhau với tối đa hai lần rẽ, đua với đồng hồ. Màn chơi vô tận, thử thách mỗi ngày và gần 100 món đồ cho mèo con, thỏ con.
Ứng dụng miễn phí
Trikitty Ghép 3 hình dễ thương
Chạm ô trên bàn xếp nhiều lớp, đưa xuống khay 7 ô và xếp 3 hình giống nhau liền nhau để ăn. Màn nào cũng có lời giải.
Ứng dụng miễn phí
Lịch Vạn Niên Lịch âm dương Việt Nam
Xem ngày Dương lịch và Âm lịch cùng lúc, kèm can chi của năm, tháng, ngày. Đổi ngày Âm – Dương trong vài giây.
Lễ hội ma Halloween và những điều bạn chưa biết
Halloween là lễ hội thường niên diễn ra vào cuối tháng 10 đầu tháng 11, nhưng đó là lễ hội để tưởng niệm cái gì? Tại sao người ta phải hoá trang và ăn mặc gớm ghiếc đến thế?
Điều xảy ra khi thời gian ngừng lại?
Khái niệm ngưng đọng thời gian xuất hiện trên phim ảnh khá nhiều. Tuy vậy, việc ngưng đọng thời gian dưới góc nhìn khoa học không lãng mạn như trên phim.
Cận cảnh "siêu quái vật" đào đất lớn nhất thế giới, có khối lượng lên tới 13.500 tấn
Bagger 288 là đơn đặt hàng của công ty khai mỏ Rheinbraun. Các kỹ sư phải mất 5 năm để lên kế hoạch thiết kế và sản xuất, thời gian lắp ráp cỗ máy khổng lồ này cũng mất thêm 5 năm nữa.
Cầu tre dài hơn một kilomet có thể chịu tải 4 tấn
Cây cầu tre ọp ẹp dài hơn một kilomet chạy qua vùng nước đục của sông Mekong, nối hòn đảo nổi Koh Pen nằm giữa mặt sông với Kampong Cham.
Bộ lạc bụng càng to càng quyến rũ ở Ethiopia
Sở hữu vòng hai khổng lồ luôn là niềm mơ ước của mỗi đứa trẻ ở bộ tộc Bodi và người sở hữu chiếc bụng to nhất sẽ được dân làng trọng vọng suốt phần đời còn lại.
Bí ẩn những món ăn trong ngày lễ ma quỷ Halloween
Cũng như các ngày lễ khác, trong lễ Halloween, người ta thường ăn một số món ăn đặc trưng và mang ý nghĩa đặc biệt cho dịp này.
