Close Menu
Український телекомунікаційний портал
    Facebook X (Twitter) Instagram Threads LinkedIn Telegram RSS
    Український телекомунікаційний портал
    • Новини
    • Мобільна техніка
    • Технології
    • ПЗ
    • Наука
    • Транспорт
    • Дім
    • Обладнання
    • Здоров’я
    Facebook X (Twitter) YouTube Telegram Threads LinkedIn RSS Bluesky
    Український телекомунікаційний портал
    Home»Новини»Наука»Вчені зменшили матеріал до атомів та зламали правила надпровідності
    Наука

    Вчені зменшили матеріал до атомів та зламали правила надпровідності

    ВолодимирBy Володимир31.03.2025Коментарів немає4 Mins Read
    Facebook Twitter Email Telegram Copy Link
    Вчені зменшили матеріал до атомів та зламали правила надпровідності

    Уявіть собі: електрика біжить проводами без найменшого опору. Жодних втрат на нагрівання, чиста ефективність. Звучить як наукова фантастика? А ось і ні, це реальність надпровідності – дивовижного квантового танцю електронів, який фізики вивчають уже понад сто років. Ми начебто непогано розібралися, як це працює у звичайних, об’ємних матеріалах. І навіть думали, що розуміємо, як надпровідність поводиться, коли матеріал стає дуже тонким.

    Але, як це часто буває в науці, варто копнути трохи глибше (або, в цьому випадку, зіскребти пару зайвих атомних шарів), як природа підкинула сюрприз.

    Знайомтесь, Диселенід Ніобія: Не Просто Листковий Пиріг

    У центрі уваги опинився диселенід ніобію, або просто NbSe₂. Це не просто якийсь нудний кристал, а шаруватий матеріал. Уявіть собі стопку неймовірно тонких листів, кожен завтовшки всього три атоми. Вчені давно полюбили такі матеріали за те, що їх можна акуратно «розшаровувати», отримуючи плівки з точно заданою товщиною — аж до одного шару! І NbSe₂ – відомий надпровідник.

    Дослідники з Єврейського університету в Єрусалимі під керівництвом професора Йонатана Анахорі та за активної участі аспірантки Нофар Фрідман вирішили уважно поглянути, що ж відбувається з надпровідністю в NbSe₂, коли його роблять екстремально тонким. Ну, знаєте, тонше за кілька нанометрів — це коли рахунок йде вже на окремі атомні шари.

    Коли Очікування Стикаються з Реальністю

    Є така важлива властивість надпровідників — вони не люблять магнітні поля і виштовхують їх із себе (це називається ефект Мейснера). Вважалося, що чим товщі надпровідна плівка, тим ефективніше вона це робить. Є навіть спеціальна характеристика — довжина Перла, яка, власне кажучи, показує, наскільки глибоко магнітне поле може проникнути в тонкий надпровідник. За всіма правилами, що товщі плівка, то меншою має бути ця довжина Перла — тобто поле виштовхується сильніше.

    І спочатку все йшло за планом. Команда брала плівки NbSe₂ завтовшки більше десяти атомних шарів і бачила: так, як за підручником. Товще – поле виштовхується краще.

    Але потім почалося найцікавіше.

    Коли дослідники дісталися плівок завтовшки всього від трьох до шести атомних шарів (це приблизно 2-4 нанометри, тонше просто нікуди!), вони побачили щось несподіване. Замість стати зовсім слабкою, здатність виштовхувати поле раптом повелася дивно. Довжина Перла не просто перестала зменшуватися – вона різко підскочила і, що найдивовижніше, перестала залежати від подальшого витончення плівки в цьому діапазоні!

    Уявіть, ви стискаєте пружину, очікуючи, що вона стане жорсткішою, а вона раптом — і стає м’якшою, причому її м’якість більше не змінюється, як би ви її не стискали далі. Приблизно такий конфуз трапився і з довжиною Перла.

    Секрет на поверхні?

    У чому справа? Нофар Фрідман, провідний автор дослідження, пояснює: «Схоже, у дуже тонких зразках надпровідність поводиться зовсім не так, як ми звикли думати. Є підозра, що нижче певної критичної товщини надпровідний струм вважає за краще текти не по всьому об’єму матеріалу, а концентрується біля його верхньої та нижньої поверхонь».

    Виходить, надпровідність як би «сплющується» і стає двовимірною, притиснутою до меж плівки. Це зовсім нова поведінка, яку раніше просто не помічали.

    Чому не помічали? А тому, що потрібні були дуже «зоркі» інструменти. Професор Анахорі наголошує: «Наші методи магнітної візуалізації дозволили побачити деталі на такому рівні, який був недоступний попереднім підходам». Сучасні технології дозволяють буквально побачити магнітні поля на наномасштабі, і саме це допомогло виявити аномалію.

    Що далі? Переписуємо Підручники?

    Ну, може, не одразу переписуємо, але замислитись точно є над чим. Це відкриття ставить під сумнів деякі уявлення про те, як надпровідність працює в умовах жорстких геометричних обмежень.

    По-перше, постає питання: а чи не є така «поверхнева» поведінка загальною властивістю для багатьох ультратонких надпровідників? Якщо так, то наші моделі доведеться серйозно коригувати.

    По-друге, це відкриває цікаві перспективи. Вміння керувати тим, де саме тече надпровідний струм – за обсягом або поверхнею – може виявитися корисним. Наприклад, у квантових технологіях, де кожен електрон на рахунку і потрібно створювати хитромудрі схеми нанометрового розміру. Точне розуміння та контроль таких ефектів – ключ до майбутніх розробок.

    Отже, історія з диселенідом ніобію — це не просто ще одна наукова стаття. Це нагадування у тому, що у добре вивчених, здавалося б, областях фізики можуть ховатися сюрпризи. Варто лише подивитися уважніше, озброївшись новими інструментами та сміливістю ставити незручні питання старим теоріям. І хто знає, які ще таємниці зберігають ці дивовижні атомні верстви? Дослідження, чесно кажучи, лише розпочинаються.

    Читайте також

    Вчені знайшли нові підказки щодо еволюції крил комах

    14.10.2026

    У Патагонії гинуть сотні китенят: вчені наближаються до розгадки

    14.10.2026

    Штучний інтелект може діяти точно як людина, але ми все ще не вважаємо його свідомим: вчені

    14.10.2026

    Останні

    Хто має більше шансів стати довгожителем — м’ясоїди чи вегетаріанці: що показало дослідження

    14.10.2026

    WhatsApp дозволив дзвінки без акаунта

    14.10.2026

    Стандартний чи літній час: медики визначили, який варіант кращий для здоров’я

    14.10.2026

    DJI створила док-станцію, яка міняє батарею дрона за 25 секунд

    14.10.2026
    Facebook X (Twitter) YouTube Telegram RSS
    • Контакти/Contacts
    • Про нас
    • Редакційна політика
    © 2026 Portaltele.com.ua. Усі права захищено. Копіювання матеріалів дозволено лише з активним гіперпосиланням на джерело.

    Type above and press Enter to search. Press Esc to cancel.