Новую теорию сверхпроводимости предложили в университете Цукубы

Новую теорию сверхпроводимости сформулировали в отделе физики квантовой конденсированной среды университета Цукубы, 5 июля сообщает Journal of Superconductivity and Novel Magnetism.

Модель позволяет объяснить новые экспериментальные результаты лучше, чем теория, применяемая в настоящее время.

Переход от нормального к сверхпроводящему состоянию называется теорией Бардина-Купера-Шриффера (BCS). В этой модели, пока тепловые возбуждения достаточно малы, частицы могут образовывать «пары Купера», которые движутся вместе и сопротивляются рассеянию. Однако модель BCS не позволяет адекватно объяснить все типы сверхпроводников, что ограничивает способность создавать более прочные сверхпроводящие материалы, работающие при комнатной температуре.

«В стандартной теории BCS источником сверхпроводимости является спаривание электронов. В этой теории сверхток определяется как поток парных электронов без рассеяния, в то время как одиночные электроны все еще испытывают сопротивление», — говорит профессор Хироясу Коидзуми.

Теперь ученый из университета Цукубы разработал новую модель сверхпроводимости, которая лучше раскрывает физические принципы. В ней используется математический инструмент, называемый «связью Берри». Это значение вычисляет искривление пространства, в котором движутся электроны.

«В новой теории роль спаривания электронов заключается в стабилизации соединения Берри, а не в том, чтобы быть причиной сверхпроводимости самой по себе, а сверхток — это поток одиночных и парных электронов, генерируемых из-за скручивания пространства, в котором перемещаются электроны, вызванные соединением Берри», — говорит профессор Коидзуми.

По мнению специалистов, подтверждение этой теории может привести к достижениям в области квантовых вычислений, а также энергосбережения.