Егор Бабаев из Королевского технологического института в Стокгольме в 2004 году поделился с миром теорией, согласно которой существует новое состояние материи, и основой для ее описания являются так называемые электронные четверки. После многих лет исследований Бабаев способен представить подтверждение своих предыдущих слов, открыв тем самым совершенно новую область деятельности в физике.
Результаты, опубликованные в Nature Physics, касаются так называемого квантового состояния сверхпроводимости, то есть ситуации, когда две пары электронов (пары Купера) взаимодействуют друг с другом, образуя четырехкомпонентный конденсат фермионов. В нормальных условиях эти заряды-отрицательно заряженные субатомные частицы-отталкиваются, однако, если мы понизим температуру, данное тело получит характеристики сверхпроводника с нулевым сопротивлением.
До сих пор этот принцип использовался для двух электронов, что позволило провести многолетние исследования всех мазей сверхпроводников. Успешный эксперимент Бабаева и его коллег из других вузов подтвердил, что аналогичное правило действует и для двух пар этих частиц. Однако для этого необходимо было создать стандартные условия для сверхпроводимости (исключительная низкая температура) и использовать специальный материал.
Он был основан на железе Ba1-xKxFe2As2, который в результате охлаждения приобрел характеристики нового типа сверхпроводника. По мнению исследователей, конденсат, состоящий из четырех фермионов несмотря на то, что он возник в аналогичных условиях с другими сверхпроводниками, обладает другими свойствами, поэтому стало необходимо обозначить его как новое состояние вещества.
Физики еще не знают, как его использовать – сверхпроводимость, основанная на отдельных парах Купера, используется практически во всех аспектах, связанных с новыми технологиями, включая квантовые компьютеры. Работа над четырехфермионными конденсатами займет еще много лет, возможно, последующие исследования покажут, где будет применено это новое открытие.
«Эксперименты открывают ряд новых вопросов, раскрывая необычные, до сих пор неизвестные свойства, связанные с реакцией на тепловые градиенты, магнитные поля и ультразвук. Это еще требует лучшего понимания», - объясняет Бабаев.
Теги: состояние материи