Ученые открыли универсальную формулу сверхпроводимости

Неизменным законам, которые управляют нашей Вселенной, подчиняется все без исключения, в том числе и все природные явления. Законы физики, математики, химии и электроники также формулируются и подтверждаются на основе этих законов. Казалось бы, что все законы и их вариации уже давно придуманы. Но как оказалось это далеко не так. И это подтвердили ученые из Массачусетского технологического института. Они открыли новый универсальный закон, который касается сверхпроводников и их сверхпроводимости.

Как известно электрическое сопротивление сверхпроводников при определенной температуре (обычно близкой к абсолютному нулю) ничтожно мало. Это означает, что протекающий через сверхпроводник электрический ток, практически не нагревает его. То есть электричество не расходуется просто так. Получается практически идеальная система, быстродействие которой может быть теоретически невероятно высоким, а потребляемая электрическая мощность – невероятно низкой.

Но до сих пор была не совсем понятна теория сверхпроводимости, то есть не было единой универсальной формулы, которой бы подчинялись свойства всех сверхпроводников. И вот исследователи из Массачусетского института вывели универсальный закон (формулу), который связывает воедино сверхпроводящие свойства материала, его температуру и габаритные размеры (толщину).

В процессе исследований ученые экспериментировали с тонкими пленками ниобия и других материалов. В результате они обнаружили, что практически ко всем сверхпроводникам можно применить одну универсальную формулу. Команда смогла доказать, что толщина сверхпроводника (D), умноженная на критическую температуру (T_c), при которой проявляются сверхпроводящие свойства, и деленная на электрическое сопротивление материала (R_c) составляет некоторую константу. Это значение уникально для каждого материала и зная его можно вычислить все необходимые величины при проектировании электронных устройств. Например, если известен сам сверхпроводник, то известна его критическая температура и сопротивление. Значит можно легко найти толщину материала, при которой максимально будут проявляться его сверхпроводящие свойства.

Исследователи уверены, что их универсальная формула сверхпроводимости поможет ученым лучше понять природу этого явления, а инженерам и конструкторам – создавать более совершенные электронные устройства.

Источник информации: Массачусетский технологический институт (http://newsoffice.mit.edu/)