НОВЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ СВЕРХПРОВОДИМОСТИДля решения проблемы сверхпроводимости выполнено обобщение результатов, полученных в различных областях физики:
- Абдуса Салама (Нобелевский лауреат (1979), который просчитал все последствия введения цветового заряда для электрона и успешно использовал его в своей теории электроядерных взаимодействий (Pati J.C., A. Salam. Lepton number as fourth “color”// Physycal Review D, vol 10, num 1, 1974, p.275-289);
- Йотиро Намбу (Нобелевский лауреат (2008), применившего аналогию сверхпроводимости и цветового взаимодействия кварков, УФН, 1978, т.124.вып.1);
- Константина Новоселова (Нобелевский лауреат (2010), предложившего новое квантовое число для электрона - (псевдоспин) - для описания свойств двухцветных электронов в графене;
- акад.Л.Б. Окуня (высказавшего возможность существования калибровочной симметрии SU(2) частиц с большим радиусом конфайнмента, УФН, 1981,т.134.вып.1);
- проф, д.физ-мат.наук М.Б. Менского (ФИАН)(обосновавшего предположение, что лептоны (электроны) – это кварки, вырвавшиеся на свободу. См в монографии Группа путей: измерения, поля, частицы, M.: Едиториал УРСС, 2003).
-физика-теоретика, проф. А.А. Кецариса (МГТУ),(который в своем варианте единой теории взаимодействий высказал гипотезу о цветовых (черных и белых) зарядах лептонов (электронов). См. монографию АЛГЕБРАИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФИЗИКИ: Пространство-время и действие как универсальные алгебры 2-е изд. Издательство. УРСС. , 2004).
МЕТОД ЭЛЕКТРОННО-КВАРКОВОЙ АНАЛОГИИ
_
_ Для решения проблемы сверхпроводимости был разработан метод электронно-кварковой аналогии (ЭКА), в основу которого были положены свойства электрон-глюонной двухцветной хромоплазмы, как частный случай трехцветной кварк-глюонной плазмы, рассматриваемой в квантовой хромодинамике.
_ Глубокая аналогия между электроном и кварками была установлена в следующем:
– наличии электронного конфайнмента, характеризующего связанное состояние частиц в парах Купера, ковалентных парах Люиса, биэлектронах Гросса, электридах Бента, плазмароне (графен), аналогичного конфайнменту между кварками в нуклонах и мезонах;
– наличии у электрона короткодействующего (в пределах комптоновской длины волны), эффективного цветового заряда, по величине такого же, как у кварков;
– наличии у электрона одновременно экранировки электрического заряда и антиэкранировки цветового заряда, таких же как у кварков;
– наличии расчетного выражения для определения константы цветового электронного взаимодействия, на основе диаграмм Фейнмана,совпадающего с расчетным выражением такой же константы для кварков;
– в одинаковом, с кварками, распределении электрических зарядов электронов в пропорции (1/3) и (2/3) между ионами и возникающей, при связанном состоянии электронов, мультичастицей в ковалентной химической связи;
– наличии линейного потенциала цветового взаимодействия между электронами в пределах дебаевского экранирования в хромоплазме (хромоплазменный электронный конденсатор), совпадающим качественно с линейным потенциалом взаимодействия кварков в нуклонах, согласно квантовой хромодинамике (КХД);
– наличие границы асимптотической свободы для цветового взаимодействия электронов, обратно пропорциональной квадрату постоянной тонкой структуры и аналогичной границе для кварков, определяемой константой КХД;
– совпадении термодинамических характеристик глюонов в электрон-глюонной плазме с их термодинамическими характеристиками в кварк-глюонной плазме;
– совпадении, по внешнему виду, Лангранжиана КХД для кварков и Лангранжиана КЭД для электронов.
ПРОВЕРКА АДЕКВАТНОСТИ МЕТОДА
_ Адекватность разработанного метода проверена на экспериментальных данных потенциалов ионизации и размеров атомов химических элементов, комплексных экспериментальных характеристик молекулярной связи (размеров молекулы, Энергии диссоциации, потенциалов ионизации и их электронных спектрах), а также на экспериментальных данных по критической температуре низкотемпературных и высокотемпературных сверхпроводников.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
_ C помощью искусственного интеллекта (нейронные сети) обобщены результаты более 300 экспериментальных работ по свойствам различных сверхпроводников.С целью повышения точности обработки экспериментальных данных были созданы новые методы и алгоритмы диагностики на основе ассоциативных нейронов с повышенными корреляционными свойствами и способов определения степени компетентности нейронных сетей.
_
http://scipeople.ru/uploads/materials/4 ... atsky2.pdf _
http://tage.ru/?book=disser&cat=n25&str=150&nomer=3118 _ В результате был определен вероятный размер частицы, ответственной за сверхпроводимость. В классическом понимании этот размер близок к комптоновской длине волны электрона, что соответствует релятивистскому характеру процессов.
МЕТОД ОБНАРУЖЕНИЯ ЦВЕТОВОГО ЗАРЯДА ЭЛЕКТРОНОВ
_ Действительно, одним из методов обнаружения цветового заряда электронов может быть известный метод растровой туннельной микроскопии. Создатели сканирующего туннельного микроскопа (СТМ) Герд Бинниг и Гейнрих Рорер (Нобелевская премия 1986) (УФН, 1988, т.154.вып.2) отмечали возможность СТМ фиксировать различия в электронных оболочках. Эти различия Нобелевские лауреаты предложили называть цветом атомов. Если игла кантилевера СТМ имеет на конце, например, атом с электронной оболочкой черного цвета, то её взаимодействие на поверхности кристалла с атомами одинаковых химических элементов, но с противоположными по изоспину электронами, будет также различаться. По данным Г. Биннига и Г. Рорера, такое различие будет выражаться в разном вкладе цветового заряда черных и белых электронов в туннельный ток.
_ Уже получены экспериментальные данные, косвенно подтверждающие этот метод. Приведем, в качестве примера, исследования методом СТМ общеизвестного интерфейса Cu-O в ВТСП, в котором были обнаружены цветовые различия в электронных оболочках атомов O (M. J. Lawler, K. Fujita, Jhinhwan Lee, Others. Intra-unit-cell electronic nematicity of the high-Tc copperoxide pseudogap states Department of Physics, Applied Physics and Astronomy, Binghamton University, Binghamton, NY 13902-6000, USA. Laboratory for Atomic and Solid State Physics, Department of Physics, Cornell University, Ithaca, NY 14853, USA.)
_ Аналогичные результаты были получены и на структуре графена, где цветовое различие выразилось в периодической модуляции цветом электронных оболочек атомов С (V.G. Kirichenko, E.S. Melnikova THE FEATURES OF FORMATION AND SIMULATION OF GRAPHITE MONOATOMIC LAYERS Kharkov National University, High Technology Institute, Physical and Technical Department 31 Kurchatov St., Kharkov, 61108, Ukraine).
МЕХАНИЗМ СВЕРХПРОВОДИМОСТИ
_ Механизм сверхпроводимости соответствует закономерностям взаимодействия частиц в плазме и представляется следующим образом. Противоположные по цветовому заряду электроны притягиваются и образуют связанное состояние в виде новых квантовых частиц очень маленьких, комптоновских размеров. Частицы вибрируют с ленгмюровской хромоплазменной частотой, дебаевской амплитудой и одновременно рассеиваются друг на друге. Рассеивание частиц происходит под углом, поэтому периодически возникает угловой момент и, соответственно, импульсное вращение вокруг центра рассеивания. Возникающая Центробежная сила выталкивает частицы в свободное пространство кристалла, где они сосредотачиваются, образуя зону сверхпроводимости в виде канала с вигнеровской структурой. Если к мультиэлектронам, находящимся в таком канале, приложить электрическое поле, то они обеспечивают направленное движение электрического заряда без сопротивления, т.е. образуют сверхток.
Чтобы возникли мультиэлектроны, нужны специальные условия. Например, можно сделать проводник в виде слоев металла и изолятора. Тогда такой проводник становится сверхпроводником без охлаждения.
КРИТЕРИЙ СВЕРХПРОВОДИМОСТИ
_ Энергия связи мульчастицы (me) определяется балансом сил отталкивающих (кулоновского, центробежного) и притягивающего (цветового), потенциалов. Особенности механизма образования её таковы, что центробежный и цветовой короткодействующий потенциалы постоянны, а возникновение связанного состояния зависит только от величины дальнодействующего эффективного кулоновского заряда электронов.
_ Максимальное значение этого заряда, при котором еще наблюдается связанное состояние частиц, определяется из указанного баланса и равно q(me)= 1,41е, что меньше 2е. Следовательно, два электрона с общим зарядом 2е в обычных условиях никогда не образуют связанную куперовскую пару. Чтобы такая пара образовалась, необходимо экранирование заряда 2е положительным внешним зарядом, например, зарядом ионов, находящихся в узлах кристаллической решетки (применительно к интерфейсу Cu -O).
_ Установленное критическое значение эффективного заряда q(me) < 1,41е является первым условием критерия сверхпроводимости.
_ Вторым условием этого критерия является значение расстояния (d = d(кр)) между me, в вигнеровской структуре сверхпроводящего канала. Оно должно быть таким, чтобы вигнеровские орбитали перекрывались и обеспечивалась телепортация заряда от частицы к частице. Так как, размер d(кр) связан с постоянной кристаллической решетки (а), то он может быть без труда рассчитан или измерен.
_ Указанные два условия совместно образуют критерий сверхпроводимости.
_ Величина q(me)= 1,41е соответствует и численно равна значению критерия каппа(1/k) в известной теории сверхпроводимости Гинзбурга-Ландау (ГЛ). Это не случайно, так как глубину проникновения магнитного потока и размер зоны когерентности, используемые в ГЛ, можно интерпретировать как длину волны ленгмюровских колебаний и обратную величину волнового вектора me, соответственно.
_ Следовательно, известная теория ГЛ является частным случаем обобщающей мультиэлектронной теории.
_ Разработанный критерий сверхпроводимости справедлив не только для сверхпроводников с кристаллической структурой. Он может быть применен для сверхпроводящих аморфных полимерных пленок и вакуумных прослоек, в которых электрон-фононное взаимодействие заведомо отсутствует.
НОВЫЕ ЗАРУБЕЖНЫЕ ПОДТВЕРЖДЕНИЯ МЕТОДА
_ Профессор Йохан Ф. Принс предоставил авторам сведения о разработке комнатнотемпературного сверхпроводника на допированных алмазах. Sage Wise 66 (Pty) Ltd. Trading as CATHODIXX Почтовый ящик 1537, Cresta 2118, Йоханнесбург, Южная Африка веб-сайт:
http://www.cathodixx.com ( Граница раздела алмаз – вакуум: II. Экстракция электронов из n-типа алмаза: подтверждение сверхпроводимости при комнатной температуре. Johan F Prins, Отделение физики Университета Претории (Department of Physics, University of Pretoria), Pretoria 0002, Gauteng, South Africa).
_ Новые свойства электрона являются фундаментальными свойствами и проявляются не только в сверхпроводимости.
_ Доктор наук Константин Новоселов (University of Manchester) в отзыве выразил благодарность и заинтересованность. Данная разработка объяснила открытые им новые релятивистские свойства электронов в графене, что стало важным для создания корпорацией IBM уникального транзистора c рабочей частотой 100 Ггц. Dr. Kostya Novoselov School of Physics & Astronomy Schuster Building University of Manchester Oxford Road Manchester, M13 9PL, UK
http://www.kostya.graphene.org _ Константин Новоселов стал Нобелевским лауреатом по физике 2010. На данном сайте имеется видеозапись выступления Константина Новоселова, где он рассказывает о своих достижениях, новом квантовом числе электрона и его обнаружении в графене.
_ Экспериментальное обнаружение мультичастицы в графене (плазмарона), выполнено в работе Bostwick A, Speck F, Seyller T, Horn K, Polini M, Asgari R, MacDonald AH, Rotenberg E. Observation of plasmarons in quasi-freestanding doped graphene. Science. 2010 May 21;328(5981):999-1002. Advanced Light Source (ALS), E. O. Lawrence Berkeley Laboratory, MS6-2100, Berkeley, CA 94720, USA.
НОВЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ АВТОРОВ
В России Сверхпроводник при комнатной температуре создан физиком В.Л. Деруновым.
_ В экспериментах применена усовершенствованная методика Айвара Живера (Нобелевский лауреат по физике (1973). С помощью нанотехнологий была синтезирована наногетероструктура диэлектрик-металл-диэлектрик, в которой создали специальные условия для возникновения мультичастиц. В результате получили металл, сверхпроводящий устойчиво в диапазоне температур 77-620 К. Для изучения и демонстрации свойств полученного сверхпроводника при комнатной температуре (293 К) на основе этих наногетероструктур были изготовлены образцы с контактами Джозефсона. Такие структуры, как известно, являются общепризнанным мировым эталоном для установления эффекта сверхпроводимости в тонких пленках толщиной от 5 до 30 нм.
_ Особое внимание в экспериментах КТСП было уделено погрешностям, связанным с возможными неконтролируемыми как поверхностными, так и внутренними структурными изменениями в образцах, при их изготовлении. Эти погрешности могли бы приводить к резким изменениям электропроводимости (закоротки) и неправильной идентификации КТСП. Поэтому для проверки и устранения указанных возмущений, методика тестовых низкофоновых измерений КТСП носила комплексный характер, с одновременной идентификацией следующих эффектов в основных и контрольных образцах:
_ – двухчастичного туннелирования при разных температурах образцов с определением критического тока;
_ – Джозефсона на переменном токе;
_ – Джозефсона на постоянном токе;
_ – поглощения СВЧ излучения;
_ – влияние магнитного поля на квантование тока в образцах и идентификация их диамагнетизма;
_ – наблюдение и регистрация структуры сверхпроводящих каналов.
_ Измерения электрических характеристик ВАХ выполнялись на стандартных характериографах, имеющих метрологическую сертификацию. Расчеты проводились с погрешностью не более 0,02% .
_ Комплексные электрические и магнитные измерения образцов подтвердили наличие в них диамагнитной проницаемости, равной -0,06, что характерно для сверхпроводимости при комнатной температуре (КТСП).
_ Экспериментальные результаты по КТСП в 2010 г. прошли положительную независимую проверку в Англии (Кембридж). Получено предложение о сотрудничестве, которое было принято специалистами НИИЭТ(Воронеж
-связь…
одинарные и три — двойные. Они усредняются по всем параметрам (энергии, длине) именно в результате сопряжения. И никакие «мультиэлектроны» для объяснения не нужны.