(c) Graphicstock

Superizolátory způsobí, že elektrony se chovají jako kvarky

Silná interakce držící u sebe jak protony a neutrony v atomovém jádře, tak i jednotlivé kvarky tvořící protony a neutrony, vědcům překáží, aby mohli kvarky studovat jako od sebe oddělené částice. Izolované kvarky je třeba složitě získávat coby výsledek vysokoenergetických srážek v urychlovačích. Na Argonne National Laboratory (spadá pod Ministerstvo energetiky USA) nyní informovala o novém přístupu umožňujícím studovat exotické stavy hmoty. Studie publikované v Communications Physics a Scientific Reports jsou výsledkem týmů zahrnujících vědce z celé řady institucí, dále mj. včetně italské University of Perugia a švýcarské SwissScientific Technologies.
Z pohledu laika vše samozřejmě působí jako tahání králíků z klobouku, podstata sdělení má být nicméně následující. Podobně jako existuje supravodivost, má existovat i stav, kdy se látka chová jako superizolátor (supraizolátor?). O tomto stavu hmoty nevíme skoro nic, dokonce ani to, jak se přesně liší jeho fungování u 2D a 3D materiálů, všechny související fázové přechody atd. Nicméně elektrony v superizolátoru se prý mají chovat podobně jako kvarky – dvojice elektronů s různými spiny (Cooperův pár umožňující supravodivost, superizolátor je tedy de facto upravený supravodič) vytvoří stejný stav jako kvarky v protonu či neutronu (objekt bude mít celočíselný spin a i jinak bude mít totožný matematický popis). Pokud budeme chtít oba elektrony od sebe roztrhnout, dojde ke zvláštnímu jevu – čím dále se nám je od sebe podaří vzdálit, tím bude síla mezi nimi vzrůstat, což má být zase analogií silné interakce (? PH: asi vzrůstá jen na určitém rozsahu, viz i omezený dosah samotné silné interakce; každopádně už to, že přitažlivá síla roste se vzdáleností, je pořádně divné).
Superiozlátory byly jako zvláštní forma hmoty předpovězeny teprve v roce 1996 a jejich realizaci se vědci přiblížili až v roce 2008 u filmů z nitridu titanitého. Supravodivá forma se stala superizolátorem po aplikaci vnějšího magnetického pole. Každopádně některé vlastnosti kvarků, které nedokážeme nebo je obtížné zjistit přímo, bychom údajně mohli odhalit na základě analogie – srovnáním s chováním párů elektronů v superizolátoru.

M. C. Diamantini et al, Confinement and asymptotic freedom with Cooper pairs, Communications Physics (2018). DOI: 10.1038/s42005-018-0073-9

Zdroj: Phys.org a další

(c) NASA, licence obrázku public domain

Sonda Mars Express spatřila pozůstatek dávné řeky

Mars je mrazivá vyprahlá poušť, ale i přesto na ní najdeme místa, která nám připomínají …

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close