Yuqori haroratli o‘ta o‘tkazuvchanlik hodisasi va boze-eynshteyn kondensatsiyasi

O‘ta o‘tkazuvchanlik hodisasining yaratilishi.

• Bednors va Myullerlar 1986-yilning aprelida Zeitschrift für Physik jurnalida (Shvetsariya ,Tyurix sh.), uni juda ehtiyotkorlik bilan “Ba-La-Cu-O tizimida ehtimolli o‘ta o‘tkazuvchanlik” deb nomlashdi.
• 1987-yilning yanvarida Kava Hyuston universiteti xodimlari bilan La2CuO4 o‘sha tizim bo‘yicha natijalarni taqdim qildilar (Tc=36 K).
• O‘sha yilning fevral oyida Texasdan K.Chu guruhi va aprel oyida Alabamadan Vu guruhi yana bir sensatsiyani e’lon qilishdi – kritik harorat “azotli chegara” dan oshdi – suyuq azotning qaynash nuqtasi (77,4 K) va 92 K ga erishdi. Bunga esa, mis-oksidli birikma tarkibida kam uchraydigan element ittriy (YBa2Cu3O7- δ, 0<δ<0,5) bilan uddalandi va “ittriyli YHO‘O‘ ” deb nomlandi.

YHO‘O‘ larning kristall tuzilishi.

• Barcha YHO‘O‘ lar qatlamli strukturaga ega. Chizmada YBa2Cu3O6+δ (a= 3,824 Ǻ; b=3,894 Ǻ; c=11,683 Ǻ) birikmaning stukturasi. Bu yerda Cu(1) – tayanch tekisligidagi misning holati, Cu(2) – CuO2 tekisligidagisi. Garchi ab tekislikda metall, c o‘qda yarim o‘tkazgich bo‘lsada, birikmaning o‘zi esa o‘ta o‘tkazgich.
• BKSh modeliga ko‘ra kritik harorat quyidagi munosabatga bo‘ysunadi: Tc=1.14ħ𝜔D exp[–1/λf]

Boze-Eynshteyn kondensatsiyasi.

• Boze – Eynshteyn kondensatsiyasining asosiy holatlari.
• O‘ta past haroratlarda ishqorli elementlarning gazlarida boze-eynshteynli kondensatlarni yaratish va tadqiqot ishlari o‘zining yaqqol natijalarini 1995-yilda bera boshladi. Kondensatni ushlab qolish uchun avvalo magnitli ushlovchi ixtiro qilish kerak. Bunday ushlovchilar avvaliga yuqori haroratli plazmani ushlab qoladigan bo‘lishi kerak. Ioffe xodimlari bilan kvadrupolli barqarorlaydigan maydon bilan magnitli ushlovchini yaratdilar.

Magnitli ushlovchilarni gaz bilan to‘ldirish, lazerli sovutish yordamida amalga oshiriladi. Lazerli sovutish usuli ushlovchini juda past haroratda gaz bilan to‘ldirish imkonini beradi. Keyingi qadam esa gazni bug‘lantirishli sovutish. Patensialli chuqurlik shaklini shunday tanlash kerakki, maydon qo‘shilishi bilan ko‘proq issiq atomlar uning chegaralariga yengil kelishlari kerak, ya’ni maydonni tark etisin. Bunday usullar kombinatsiyasi bilan submikrokelvinli haroratgacha tushurish uddalaniladi. Bunday haroratlarda ishqorli elementlar gazlarining Boze – Eynshteyn kondensatsiyasi bo‘ladi.

• Magnitli ushlovchilarni gaz bilan to‘ldirish, lazerli sovutish yordamida amalga oshiriladi. Lazerli sovutish usuli ushlovchini juda past haroratda gaz bilan to‘ldirish imkonini beradi. Keyingi qadam esa gazni bug‘lantirishli sovutish. Patensialli chuqurlik shaklini shunday tanlash kerakki, maydon qo‘shilishi bilan ko‘proq issiq atomlar uning chegaralariga yengil kelishlari kerak, ya’ni maydonni tark etisin. Bunday usullar kombinatsiyasi bilan submikrokelvinli haroratgacha tushurish uddalaniladi. Bunday haroratlarda ishqorli elementlar gazlarining Boze – Eynshteyn kondensatsiyasi bo‘ladi.

Rubidiy atomlari bulutlarining uch xil haroratdagi zichliklari chizmada ko‘rsatilgan. O‘rtadagisida kondensatning paydo bo‘lishi bo‘lib, o‘ng suratda deyarli barcha atomlar kondensat holarga kelgan. Ilk suratlar ikki o‘lchamda, qora-oq ko‘rinishda bo‘lgan, keyinchalik uch o‘chamga va zichlikning izo chiziqlariga qo‘yilgan.

• Rubidiy atomlari bulutlarining uch xil haroratdagi zichliklari chizmada ko‘rsatilgan. O‘rtadagisida kondensatning paydo bo‘lishi bo‘lib, o‘ng suratda deyarli barcha atomlar kondensat holarga kelgan. Ilk suratlar ikki o‘lchamda, qora-oq ko‘rinishda bo‘lgan, keyinchalik uch o‘chamga va zichlikning izo chiziqlariga qo‘yilgan.

Gazning muvozanati.

• Siyraklashgan boze-gazni nolli holatda “idishga solish” mumkin. Uning n(z) zichligi z bilan chiziqli o‘zgaradi n=n0 dan to n=0 gacha idish yaqinida H balandlikda o‘zgaradi. H balandlik H2=8πħ2aN/m2gS munosabatdan aniqlanadi. N – zarrachlarning to‘liq soni. S – idish yuzi.

• tenglama yordamida quyidagi munosabatni topish mumkin:

Sochilish uzoqligi va Boze-kondensatni magnitli ushlab tirish.

• Magnitli to‘r yordamida “magnitli idish” hosil qilish mumkin. Shunday idishlardan biri “magnitli bokal”, chizmada ko‘rsatilgan. U xayoliy idish sirtida joylashgan, ikkita spiralga o‘xshab ketadi (spirallarning har bir toki qarama-qarshi tomonlarga yo‘naltirilgan).