Физики создали кристалл из ничего

Учёные из американской национальной лаборатории Брукхэвен (Brookhaven National Laboratory) открыли новое явление, которое может пролить свет на тонкости формирования в веществе состояния сверхпроводимости — они получили кристаллическую решётку из дырок. 

Речь идёт о тех дырках, которые возникают в металлах и полупроводниках. 

Дырки — области, где нет электронов, обычно "путешествующих" по всему объёму вещества. 

Хотя дырки это — "отсутствие" чего-либо, дырки в микромире ведут себя как частицы (заряженные положительно) и способны двигаться, формируя ток. 

Однако до сих пор никто не наблюдал, как дырки могут взаимодействовать между собой и тем более — составлять регулярную кристаллическую решётку. 

Исследователи изучали поведение электронов (а значит — и дырок) в необычном материале. 

Это были два слоя оксида меди, в которых молекулы сформировали особые длинные цепи. Между двумя медными слоями лежал одноатомный слой стронция. 

Этот сандвич физики облучали мощным рентгеном и обнаружили, что он для таких лучей (в определённом диапазоне частот) — является практически зеркальным, отражающим рентген назад. 

По словам учёных, это возможно только при формировании упорядоченной кристаллической решётки из дырок в одном из медных слоёв. 

Дырочный кристалл родственен тому состоянию вещества, при котором возникает эффект сверхпроводимости. Ведь в нём электроны также начинают перемещаться согласованно. 

Так что авторы работы считают открытие ценным именно для продвижения в этой области знаний. Возможно, это исследование станет ключом к высокотемпературной сверхпроводимости.


Интересные материалы: