Barbara, Borbála
-5 °C
3 °C

Megosztott Nobel-díj a szupravezetés kutatóinak

2003.10.07. 12:46
Két amerikai és egy orosz kutató kapta megosztva az idei fizikai Nobel-díjat a szupravezetők és szuperfolyékony anyagok viselkedésére vonatkozó elméleteikért, jelentette be a svéd királyi tudományos akadémia kedden. Az orosz születésű, Amerikában élő Alexei A. Abrikosov, az amerikai Anthony J. Leggett és az orosz Vitaly L. Ginzburg az áramot igen alacsony hőmérsékleten ellenállás nélkül vezető fémek és a néhány fokkal az abszolút nulla felett viszkozitásukat vesztő, szuperfolyékonnyá váló cseppfolyós gázok viselkedéséről állítottak fel alapvető fontosságú elméleteket.
Igen alacsony hőmérsékleten, vagyis néhány fokkal az abszolút nulla felett bizonyos fémek ellenállás nélkül vezetik az elektromos áramot. Az ilyen szupravezető anyagok teljesen vagy részlegesen eltérítik a mágneses áramlást. 1972-ben az első típusba tartozó, vagyis a mágneses áramlást teljesen eltérítő szupravezető anyagok elméletéért kapott fizikai Nobel-díjat három amerikai kutató. Elméletük azonban nem magyarázta meg a második típusba tartozó, a gyakorlati alkalmazás számára legfontosabb anyagok viselkedését, azokét, amelyek erős mágneses térben is szupravezetők maradnak.

Orosz elméletek

Szupravezetők fajtái és a mágneses tér
Az ilyen szupravezetőkre Alexei Abrikosov elmélete bizonyult helyesnek. Kiindulási pontjául Vitalij Ginzburg és mások elmélete szolgált, amelyet eredetileg az első típusba tartozó anyagokra állítottak fel, ám olyan átfogónak bizonyult, hogy a második típusba tartozó szupravezetők viselkedését is megmagyarázta. Noha ezeket az elméleteket az ötvenes években állították fel, fontosságuk az eltelt idő során csak nőtt. Manapság egyre magasabb hőmérsékleten és egyre erősebb térben is képesek szupravezetést produkálni.

Amerikai szuperfolyadék

A folyékony hélium szuperfolyékonnyá képes válni alacsony hőmérsékleten, vagyis megszűnik a viszkozitása. Ilyenkor a ritka 3He izotóp atomjainak kell párokat alkotniuk, hasonlóan a szupravezető fémek elektronpárjaihoz. A szuperfolyékony anyagok atomjainak viselkedését megmagyarázó elméletet Anthony Leggett alkotta meg a hetvenes években. A legutóbbi kutatások arra is rávilágítanak, hogyan válik ez a rend kaotikussá vagy turbulenssé, ami a klasszikus fizika egyik megoldatlan kérdése.