antony_w (antony_w) wrote,
antony_w
antony_w

Абсолютный ноль вызывает квантовые преобразования

Нагрев вещества вызывает классические фазовые переходы — из твердого в жидкое и газообразное, но когда температура падает, могут произойти некоторые странные вещи: если фазовые переходы происходят при самых низких температурах, тонкие колебания могут резко изменить материал.


Кристаллическая решетка YFe2Al10. Фото: Brookhaven National Laboratory

Ученые из Брукхейвенской национальной лаборатории Министерства энергетики США совместно с коллегами из Университета Стоуни-Брук (США) исследовали поведение материалов при экстремально низких температурах, чтобы изучить квантовые фазовые переходы с беспрецедентной точностью. «В таких холодных условиях электронные, магнитные и термодинамические характеристики металлических материалов определяются этими неуловимыми квантовыми флуктуациями», — сообщает физик Мейган Аронсон.

Ученые наблюдали за возникновением ферромагнетизма в соединении иттрия, железа и алюминия (YFe2Al10) при температуре около абсолютного нуля. Исследование предоставляет новые методы определения материалов с такими мощными и неожиданными свойствами, как сверхпроводимость — способность проводить электричество с максимальной эффективностью.

«Доскональное изучение этого квантового фазового перехода позволяет прогнозировать и потенциально увеличить производительность новых материалов в их практическом применении, которое до сих пор было только теоретическим», — уверяет физик Алексей Цвелик. Наличие тепла усложняет так называемые критические квантовые колебания, поэтому ученые провели эксперименты при максимально низкой температуре.

«Законы термодинамики делают абсолютный ноль недостижимым, но квантовые фазовые переходы можно наблюдать при близких к нему температурах. Тем не менее, для того, чтобы полноценно изучить квантовую механическую природу, мы должны достичь температуры около -273 °C — намного холоднее, чем температура жидкого гелия или даже межзвездного пространства», — говорит Аронсон.

В итоге термодинамические и магнитные измерения показали, что YFe2Al10 становится ферромагнитным именно около абсолютного нуля — в отличие от железа, которое является ферромагнитным при температуре значительно выше комнатной.

Tags: абсолютный ноль
Subscribe

Recent Posts from This Journal

promo antony_w august 17, 2014 11:48 18
Buy for 10 tokens
Есть блог, в котором написано много постов про роботов: ссылка И там есть несколько статей о замене рабочих мест человека роботами: Уже к 2018 году роботы отберут у человека часть профессий Рабский труд без зарплаты Армия роботов: зачем она нужна обильной людьми Поднебесной и кому может…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 3 comments