Коллективное туннелирование электронов

27.07.2009

В сверхпроводнике электроны связаны в пары, причем длина этой связи, так называемая длина когерентности, составляет несколько десятков нанометров. С ними возможно интересное явление: квантовое проскальзывание фазы.

Суть его состоит в том, что с позиции квантовой механики электроны в какой-то степени связаны в пару, а в какой-то - нет. Причем соотношение этих степеней колеблется. Если вдруг в некий момент времени электроны окажутся несвязанными, небольшой участок сверхпроводника на мгновение утратит способность проводить сверхпроводящий ток. Когда же диаметр этого сверхпроводника будет много меньше длины когерентности, то он совсем утратит сверхпроводимость - другим парам не удастся обойти внезапно возникшее препятствие.

До сих пор считалось, что такое может происходить только с отдельными электронными парами. Однако ученые из Иллинойсского университета во главе с профессорами Алексеем Безрядиным и Полом Гольбратом обнаружили аналогичный эффект макроскопического масштаба: в тонкой сверхпроводящей проволочке сразу сто тысяч электронных пар испытали проскальзывание фазы. При этом выделилось тепло и проволочка, нагревшись, перестала быть сверхпроводящей.

В соответствии с законами классической механики такое поведение невозможно: все эти электроны не должны были перейти в новое состояние, поскольку им нужно сначала преодолеть энергетический барьер. Подчиняясь же квантовым законам, они сумели под ним туннелировать, причем всей группой сразу.

"Наши результаты подтвердили, что законы квантовой механики работают даже для больших систем", - говорит Алексей Безрядин.

<< Назад: Ионные жидкости ищут путь к британским бизнесменам 28.07.2009

>> Вперед: Робот следит за происшествиями в городе 26.07.2009

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Атомный секрет вечного блеска золота 20.06.2026

Золото издавна считается символом вечности и благородства не только из-за своей редкости, но и благодаря удивительной химической стойкости. В отличие от большинства металлов, оно не окисляется на воздухе, не тускнеет и не покрывается ржавчиной даже спустя тысячелетия. Эта уникальная инертность позволила золотым артефактам сохранять первозданный блеск с древних времен. Однако точный механизм такой защиты долго оставался загадкой для ученых. Недавнее исследование американских химиков-вычислителей раскрыло, что дело не просто в слабом взаимодействии с кислородом, а в особой атомной структуре поверхности металла. Сотрудники Тулейнского университета Санту Бисвас и Мэтью М. Монтемор провели детальное компьютерное моделирование, чтобы понять, как молекулы кислорода взаимодействуют с поверхностью золота. Ученые сравнили два основных типа атомных структур: "реконструированные" и "нереконструированные" поверхности. Было доказано, что природная способность золота к перестройке атомов играет кл ...>>

Смарфон Realme 16T 5G 20.06.2026

В сегменте доступных смартфонов с акцентом на длительную работу без подзарядки компания Realme представила интересную новинку - модель Realme 16T 5G. Главным преимуществом устройства стала по-настоящему впечатляющая батарея емкостью 8000 мАч, которая способна обеспечить до трех дней автономной работы при умеренном использовании. При этом инженерам удалось сохранить относительно компактный корпус толщиной менее 9 мм и вес всего 224 грамма, что делает смартфон удобным для повседневного ношения несмотря на внушительный аккумулятор. Смартфон оснащен большим 6,8-дюймовым LCD-дисплеем с высокой частотой обновления 144 Гц и пиковой яркостью до 1200 нит. Такое сочетание обеспечивает плавную картинку в динамичных сценах и комфортное восприятие контента даже под прямыми солнечными лучами. За производительность отвечает энергоэффективный процессор MediaTek Dimensity 6300, дополненный оперативной памятью LPDDR4X и накопителем UFS 2.2. Для эффективного отвода тепла во время продолжительных нагру ...>>

Проблема набора веса после 40 19.06.2026

С возрастом многие люди замечают, что поддерживать привычный вес становится все сложнее, даже если рацион и уровень активности существенно не меняются. Ученые из Каролинского института в Швеции раскрыли одну из ключевых биологических причин этого явления. Они показали, что с годами в жировой ткани замедляется процесс обновления липидов, из-за чего организм постепенно накапливает жир. Это естественное возрастное изменение объясняет, почему после 40 лет тело начинает "работать" иначе, способствуя набору веса. В долгосрочном исследовании специалисты наблюдали за жировой тканью 54 мужчин и женщин на протяжении в среднем 13 лет. Независимо от того, набирали участники вес или, наоборот, худели, у всех без исключения скорость липидного обмена в жировых клетках заметно снижалась. Жир в клетках обновляется все медленнее, и этот процесс происходит автоматически с течением времени. Те, кто не компенсировал замедление уменьшением калорийности питания, в среднем набирали около 20% от исходного в ...>>

Носимый ультразвуковой пластырь UPatch для мониторинга беременности 19.06.2026

Беременность - один из самых ответственных периодов в жизни женщины, когда выявление любых отклонений может сыграть решающую роль в здоровье матери и ребенка. Современные методы мониторинга, такие как периодическое ультразвуковое исследование и кардиотокография, имеют серьезные ограничения: они дают лишь кратковременные снимки состояния и часто сопровождаются ложными тревогами. Ученые предложили инновационное решение в виде носимого ультразвукового пластыря, который способен вести непрерывное наблюдение за плодом прямо в утробе матери. Эта технология, получившая название UPatch, открывает новые возможности для раннего обнаружения осложнений и более полного понимания развития ребенка. Разработка UPatch представляет собой первый в своем роде мягкий носимый ультразвуковой датчик, способный в реальном времени фиксировать анатомические структуры плода, кровоток в сосудах и работу пуповины. Устройство компенсирует движения плода и слабые сигналы из глубоких тканей благодаря специальным ал ...>>

Планшет-бумбокс Lenovo Tab Plus Gen 2 18.06.2026

Компания Lenovo представила Tab Plus Gen 2 - обновленную версию популярной модели 2024 года. Новинка получила более крупный дисплей, усиленную аудиосистему и современное программное обеспечение, что делает ее привлекательным выбором для тех, кто любит смотреть видео, слушать музыку и работать в мобильном формате. Устройство сочетает в себе возможности планшета и портативной колонки, подчеркивая акцент на развлечениях. Одним из главных улучшений стал экран, диагональ которого выросла с 11,5 до 12,1 дюйма. Это LCD-панель с высоким разрешением 2560 х 1600 пикселей (2,5K), частотой обновления 120 Гц, поддержкой Dolby Vision и HDR10. В режиме высокой яркости дисплей способен достигать 800 нит, что обеспечивает комфортное восприятие контента даже в хорошо освещенных помещениях. Благодаря этим характеристикам изображение становится более детализированным и плавным. Особое внимание производитель уделил звуку. Аудиосистема планшета теперь включает девять динамиков JBL с поддержкой Dolby A ...>>

Случайная новость из Архива Носимый дисплей с яркостью 5000 кд/м2 26.12.2014 Компания Telepathy Japan представила носимый дисплей, созданный в сотрудничестве с компаниями Hitachi и Hitachi-LG Data Storage. Яркость дисплея достигает 5000 кд/м2, что, по словам разработчиков, позволяет использовать его даже при ярком солнечном освещении. В дисплее используется технология LCOS (liquid crystal on silicon). Для повышения яркости применена схема с последовательным выводом трех основных цветов. Разрешение дисплея - 960 x 540 пикселей (qHD). Пользователем экран воспринимается как монитор размером около 40 см по диагонали. По словам производителя, конструкция дисплея такова, что не мешает воспринимать окружающее пространство.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026