РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ СВЕРХПРОВОДИМОСТИ.

ЭЛЕГАНТНОЕ РЕШЕНИЕ
ПРОБЛЕМ СВЕРХПРОВОДИМОСТИ,
НИЗКОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЯДЕРНОЙ РЕАКЦИИ И ГРАФЕНА
THE ELEGANT DECISION
OF PROBLEMS OF SUPERCONDUCTIVITY,
LOW-ENERGY NUCLEAR REACTION AND GRAPHENE

(инновационный проект)

СОДЕРЖАНИЕ
I. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СТАНДАРТНОЙ МОДЕЛИ НА ОСНОВЕ ОБОБЩЕНИЯ НОВЫХ СВОЙСТВ ЭЛЕКТРОНА
1. СТАНДАРТНАЯ МОДЕЛЬ И НОВЫЕ СВОЙСТВА ЭЛЕКТРОНА

2. МЕТОД ЭЛЕКТРОННО-КВАРКОВОЙ АНАЛОГИИ (ЭКА)

3. КОНФАЙНМЕНТ и АСИМПТОТИЧЕСКАЯ СВОБОДА ЭЛЕКТРОНОВ

4. ПРОВЕРКА АДЕКВАТНОСТИ МЕТОДА
II. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ЭЛЕКТРОННО-КВАРКОВОЙ АНАЛОГИИ В СВЕРХПРОВОДИМОСТИ, ГРАФЕНЕ И НИЗКОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЯДЕРНОЙ РЕАКЦИИ
5. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРИМЕНЕНИЯ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА

6. РЕЛЯТИВИЗМ ЭЛЕКТРОНОВ В ГРАФЕНЕ И СВЕРХПРОВОДНИКАХ

7. МЕТОД ОБНАРУЖЕНИЯ ЦВЕТОВОГО ЗАРЯДА ЭЛЕКТРОНОВ

8. МЕХАНИЗМ СВЕРХПРОВОДИМОСТИ

9. КРИТЕРИЙ СВЕРХПРОВОДИМОСТИ

10. ФАЗОВАЯ ДИАГРАММА И СТРУКТУРА СВЕРХПРОВОДНИКОВ

11. ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ РАСЧЕТА СВЕРХПРОВОДНИКОВ

12. ЗАРУБЕЖНЫЕ ПОДТВЕРЖДЕНИЯ МЕТОДА

13. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

14. РАЗВИТИЕ МЕТОДА ЭКА. НИЗКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР

15. УПРАВЛЕНИЕ ЦВЕТОВЫМИ ЗАРЯДАМИ И ПРОЦЕССАМИ

16. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПРОЕКТА

17. ПРИЛОЖЕНИЯ

1.СТАНДАРТНАЯ МОДЕЛЬ И НОВЫЕ СВОЙСТВА ЭЛЕКТРОНА
_ В основе данного проекта лежит научный подход, заключающийся в опоре на уже известные, общепризнанные явления и экспериментальные факты. Только в этом случае представляется возможным сделать следующий шаг в правильном направлении для установления новой физической закономерности.
_В настоящее время таким общепризнанным обобщением является Стандартная модель (см. рис.). Стандартная модель представляет собой теорию строения Вселенной, в которой материя состоит из кварков и лептонов, а сильные, электромагнитные и слабые взаимодействия между ними описываются теориями великого объединения. Такая модель, очевидно, не полна, поскольку не включает гравитацию. Вариант включения гравитационного взаимодействия предложен в настоящем проекте. Предположительно, более полная теория со временем все-таки будет разработана, а на сегодня Стандартная модель — это лучшее из того, что мы имеем.
_Напомним основные понятия и положения Стандартной модели. Со структурной точки зрения элементарные частицы, из которых состоят атомные ядра (нуклоны), и вообще все тяжелые частицы — адроны (барионы и мезоны) — состоят из еще более простых частиц, которые принято называть фундаментальными (рис.а). В этой роли по-настоящему фундаментальных первичных элементов материи выступают кварки, электрический заряд которых равен 2/3 или –1/3 единичного положительного заряда протона. Самые распространенные и легкие кварки называют верхним и нижним и обозначают, соответственно, u (от английского up) и d (down). Иногда их же называют протонным и нейтронным кварком по причине того, что протон состоит из комбинации uud, а нейтрон — udd. Верхний кварк имеет заряд 2/3; нижний — отрицательный заряд –1/3. Поскольку протон состоит из двух верхних и одного нижнего, а нейтрон — из одного верхнего и двух нижних кварков, вы можете самостоятельно убедиться, что суммарный заряд протона и нейтрона получается строго равным 1 и 0, и удостовериться, что в этом Стандартная модель адекватно описывает реальность. Практически все частицы, предсказываемые Стандартной моделью и состоящие из различных комбинаций кварков, уже открыты экспериментально. Недостающую частицу – бозон Хиггса (рис.c) физики также нашли с помощью экспериментов на БАК (большой адронный коллайдер) в ЦЕРНЕ (CERN)в 2012 году. Другой строительный набор в Стандарной модели состоит из частиц, называемых лептонами. Самый распространенный из лептонов — электрон, который входящий в структуру атомов. Помимо него (и парной ему античастицы под названием позитрон) к лептонам относятся более тяжелые частицы — мюон и тау-лептон с их античастицами. Кроме того, каждому лептону сопоставлена своя незаряженная частица с нулевой (или практически нулевой) массой покоя; такие частицы называются, соответственно, электронное, мюонное или таонное нейтрино.
_Силовые взаимодействия между частицами происходят посредством обмена частицами-переносчиками этих взаимодействий (рис.b). Таких взаимодействий четыре: сильное (именно оно удерживает кварки внутри частиц), электромагнитное, слабое (именно оно приводит к некоторым формам радиоактивного распада) и гравитационное. Переносчиками сильного цветового взаимодействия являются глюоны, не обладающие ни массой, ни электрическим зарядом, но обладающие, как кварки, цветовым зарядом (условно красным, зеленым, синим) Этот тип взаимодействия описывается квантовой хромодинамикой. Электромагнитное взаимодействие происходит посредством обмена квантами электромагнитного излучения, которые называются фотонами и которые также лишены массы. Слабое взаимодействие, напротив, передается массивными векторными или калибровочными бозонами, которые «весят» в 80-90 раз больше протона, — в лабораторных условиях их впервые удалось обнаружить лишь в начале 1980-х годов. Наконец, гравитационное взаимодействие передается посредством обмена не обладающими собственной массой гравитонами — этих посредников пока что экспериментально обнаружить не удалось.
_Лептоны, подобно кваркам, образуют три «семейных пары». Такая симметрия не ускользнула от наблюдательных глаз теоретиков, однако убедительного объяснения ей до сих пор не предложено.
_В Стандартной модели также экспериментально установлено, что самый распространенный из лептонов — электрон, который входит в структуру атомов, не участвует в ядерных (сильных) взаимодействиях, ограничиваясь межатомными. Почему природа обделила электроны этим видом взаимодействия теоретиками пока не установлено. На этот важный, но не объясненный в Стандартной модели момент, мы хотим обратить внимание читателя.
_Нобелевские лауреаты по физике А. Салам, Й. Намбу указывали ранее на возможность существования скрытой цветовой симметрии электронов (лептонов). Совершенствование и применение Стандартной модели для теоретического обоснования c единой точки зрения сверхпроводимости, графена и низкоэнергетических ядерных реакций (LENR) проекта рассмотрено далее.
_Совершенствование Стандартной модели заключалось, прежде всего, в обобщении новых результатов, полученных в различных областях и разделах 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).

2. МЕТОД ЭЛЕКТРОННО-КВАРКОВОЙ АНАЛОГИИ
_ Для решения указанных проблем 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 у электрона свойств струны, проявляемых в ковалентной химической связи и аналогичных свойствам межкварковых струн в нуклонах;
- межструнные углы у электронных струн в ковалентной химической связи аналогичны углам Кабиббо-Вайнберга в межкварковых взаимодействиях;
- 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.
_Электрон-глюонная двухцветная хромоплазма является двухкомпонентной и аналогична известной электронной плазме, свойства которой изучены.
_ К основным её свойствам относятся продольные и поперечные колебания, вибрации частиц около общего центра, рассеивание, экранирование, разделение зарядов при колебаниях и т.д. Пинч-эффект в плазме может приводить в связанном состоянии к дроблению целого заряда на части и появлению четочной структуры.
_ Микроплазменные образования наблюдаются при лавинных процессах в сильноточных полупроводниках. Макроплазменные - в установках УТС.

3.КОНФАЙНМЕНТ и АСИМПТОТИЧЕСКАЯ СВОБОДА ЭЛЕКТРОНОВ
_Асимптотическая свобода (при цветовом взаимодействии кварков) открыта Д. Гроссом, Д. Политцером и Ф. Вильчеком (Нобелевская премия по физике 2004). С увеличением энергии, то есть при сближении кварков, константа взаимодействия асимптотически уменьшается, стремясь к нулю. Это означает, что на малых расстояниях порядка размеров адрона кварки ведут себя практически как свободные частицы.
_ _Для электронов асимптотическая свобода также имеет место. Например, в графене имеет место логарифмическая зависимость константы взаимодействия, аналогичная такой же зависимости у кварков.
_ (D. C. Elias, R. V. Gorbachev, A. S. Mayorov, S. V. Morozov, A. A. Zhukov, P. Blake, L. A. Ponomarenko, I. V. Grigorieva, K. S. Novoselov, F. Guinea, A. K. Geim/ Dirac cones reshaped by interaction effects in suspended graphene, arXiv: 1104.1396v2).
_ Асимптотическая свобода наступает, когда расстояние между частицами становится меньше комптоновской длины волны (< Rcompt). Для электронов и кварков комптоновская длина волны, определяющая масштаб взаимодействия в пространстве, имеет различное значение. В результате электроны в сильных взаимодействиях с кварками не участвуют. Цветовое взаимодействие проявляется только между частицами одного типа, если они имеют различный цветовой заряд.
_ Экспериментальные результаты, показывающие аналогию асимптотической свободы кварков и электронов показаны на нижеследующем рисунке:
_Согласно А.Саламу, лептонное число является цветовым зарядом. Из-за наличия асимптотической свободы, с одной стороны, и короткодействия юкавского потенциала, с другой стороны, следует, что сильное взаимодействие описывается потенциалом, обрезанным с двух сторон на шкале расстояний относительно комптоновской длины волны. Так как комптоновская длина волны для каждого типа (или аромата) частицы имеет своё определенное значение, то и лептонное число (заряд) также индивидуально. Последнее экспериментально подтверждено и используется в Стандартной Модели (СМ) в виде закона сохранения лептонного заряда.
Объяснение физической природы возникновения асимптотической свободы и конфаймента частиц может быть общим, если воспользоваться механизмом продольных ленгмюровских колебаний в хромоплазме. При таких колебаниях, отклонения частиц, колеблющихся по гармоническому закону, при условии, что отсчеты производятся в случайные моменты t периода колебаний, подчиняющееся, в свою очередь, закону равномерной плотности, описываются распределением арксинуса. Примером может служить случайное движение частиц при симметричном блуждании Бернулли. Распределение арксинуса симметрично и формирует плотность вероятности нахождения частиц в виде тонкой оболочки (см. рис.). Внутри такой оболочки их концентрация и плотность мала, что приводит к уменьшению взаимодействия между частицами и асимптотической свободе в пределах оболочки. При увеличении расстояния от центра оболочки плотность частиц возрастает, что приводит к возрастанию константы взаимодействия а(s). Это равноценно явлению антиэкранировки заряженных частиц.
_ Снаружи оболочки распределение частиц подчиняется обычному экпоненциальному распределению (Пуассона), которое вызывает явление экранирования заряда.
_ Поэтому, в явление экранирования включено взаимодействие Юкавы, которое представляет взаимодействие фермионов со скалярным полем с сохранением спина и заряда частиц. При юкавском взаимодействии, с возрастанием концентрации заряженных частиц в хромоплазме уменьшается радиус Дебая (для нашего случая – радиус взаимодействия Юкавы), в связи с указанным экранированием заряда. В результате взаимодействие между частицами также уменьшается. На больших расстояниях (порядка размера атома Н) цветовой заряд g становится численно равным электрическому заряду 1е. Это соответствует зависимости, предсказанной для цветого заряда Нобелевским лауреатом Й.Намбу.
_Таким образом, при конфайнменте имеется ограниченное сверху, максимально возможное значение константы взаимодействия а(s) при r=Rcompt, из-за компромисса между экранировкой и антиэкранировкой частиц в плазме(в частности, для электрона е - это значение соответствует планковскому заряду g=Qp=11,7e, g^2=137e, а а(s)=1). Цветовой заряд и, следовательно, бегущая константа а(s) зависит также от числа взаимодействующих ароматов частиц (например,для кварков получено а(s)= 0,336 (6 ароматов и 3 цвета). Кроме того, если частица электрически заряжена, то заряд оболочки приводит к дополнительному взаимному расталкиванию частиц, составляющих оболочку. В результате возрастает дебаевский радиус экранирования и, как следствие, константа взаимодействия. В итоге, оболочка заряженной частицы прочнее, чем оболочка незаряженной частицы. Пример- наблюдаемая устойчивость протона и распад нейтрона.
_На основании вышеизложенного, в данном проекте физически сформулирована, математически формализована и решена задача конфайнмента, позволяющая находить предельный цветовой заряд g и a(s) при r = Rcompt. _Основным результатом решения являются установленные новая зависимость цветового заряда для электронов (лептонов)и суперобъединение бегущих констант взаимодействия Стандартной модели в одну зависимость, с учетом гравитации
V.B. Scherbatskiy, V.M. Komyshev. CONFINEMENT COMPUTER MODEL FOR LENR-PROBLEM DECISION, SUPERCONDUCTIVITY AND GRAPHENE// Advanced computer and information technologies/ Proceedings of Russia-Korea international cientific workshop 28 May – 1 June 2012, Yekaterinburg, 2012.- 180 c

_ Установленная зависимость суперобъединения констант взаимодействия качественно соответствует предсказанному Нобелевским лауреатом Й.Намбу характеру изменения цветового заряда от радиуса взаимодействия._
_ Таким образом, все известные виды взаимодействия являются частным случаем гравитации, а их константы взаимодействия выражаются через константу гравитационного взаимодействия, с учетом концентрации частиц. В свою очередь, концентрация определяется физическими процессами коагуляции (бозе-эйнштейновская конденсация)и рассеивания (Пуассона-Больцмана), одновременно протекающими в гравитационной хромоплазме.
_ Полученная зависимость для констант взаимодействия охватывает масштаб расстояний, объединяющий микро- макро- и астрофизику. Радиус взаимодействия, равный комптоновской длине волны также задает спектр масс на данном масштабе расстояний.
_ Происхождение и механизм гравитационного взаимодействия устанавливается на основе результатов Нобелевских лауреатов по физике 2006 Джона Мазера и Джорджа Смута. Ими были определены анизотропия реликтового излучения Вселенной и спектр этого излучения, в виде спектра абсолютно черного тела с помощью уникальной спутниковой аппаратуры, имеющей чувствительность порядка мкК (10-6 К). Обнаруженные экспериментально тепловые диполи и мультиполи состояли из вибрирующих частиц с условными разноименными тепловыми зарядами (акад. В.И. Вейник, 1968).
_ Градиент температуры 4,25 мкК, создаваемый этими зарядами определяет известную константу гравитационного взаимодействия a(g) на планковском уровне. Температурные градиенты всегда имеют место, из-за флуктуаций(Zitterbewegung) в хромоплазме, нагретой более, чем на 2..4 трл. К.
_ Так как для одноименных тепловых зарядов температурный градиент равен нулю, то гравитационное взаимодействие характеризуется асимметрией, при которой имеет место только притяжение частиц.
_ Установленная зависимость суперобъединения констант взаимодействия не представляется новой. Например, если данную зависимость представить в координатах "интенсивность излучения(объемная плотность заряда) - комптоновская длина волны", то получим общеизвестный спектр излучения абсолютно черного тела (АЧТ). Именно такой спектр был установлен Джоном Мазером и Джорджом Смутом для реликтового излучения Вселенной с температурой 2,728 К.
_Естественно, модель АЧТ на основе конфайнмента в гравиплазме отличается от модели АЧТ Планка, созданной в 1900г. и послужившей истоком создания квантовой механики. Это отличие заключается в том, что в современную модель АЧТ вошли результаты, полученные за прошедшее столетие целой плеядой Нобелевских лауреатов в различных областях физики. Несмотря на это, модель АЧТ на основе конфайнмента не стала сложной. В этом заключается элегантность полученного решения .

_ Указанные процессы в гравитационной хромоплазме приводят к явлению, которое известно в физике больших энергий и космологии под названием "Большой взрыв". См. рис. ниже.

4. 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.

5. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРИМЕНЕНИЯ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА
_ Об искусственном интеллекте (Artificial intelligence-(AI)) часто существует наивное представление основанное на том, что поскольку "компьютер думать не может", то AI техническими средствами воспроизвести невозможно. На самом деле, в настоящее время тематика искусственного интеллекта охватывает огромный перечень научных направлений, начиная с таких задач общего характера, как обучение и восприятие, и заканчивая такими специальными задачами, как игра в шахматы, доказательство математических теорем и диагностика заболеваний. В AI систематизируются и автоматизируются интеллектуальные задачи и, поэтому эта область касается любой сферы интеллектуальной деятельности человека. В этом смысле AI является поистине универсальной научной областью.
_ Искусственные нейронные сети и другие адаптивные методы AI, основанные на статистическом анализе, имеют способность к интерпретации и обобщению физических данных для неизвестных экспериментальных зависимостей. Эти модели могут соответствовать и даже превосходить интеллектуальное исполнение лучших теорий.
_ Например, специалистами из Протвино совместно с их американскими коллегами из Национальной ускорительной лаборатории им. Ферми (Батавия) была решена красивая и очень важная практически задача по корректировке орбиты ускорителей элементарных частиц с помощью технологии нейронных сетей. Технология нейронных сетей позволила использовать нелинейную калибровку, а за счет тренировки (обучения) - адаптивно приспосабливаться к изменениям характеристик ускорителя. Разработанная технология была опробована на американском ускорителе и показала высокие эксплуатационные качества.
_ В настоящее время проводятся исследования задач распознавания редких процессов для "новой" физики в CERN (Женева) на LHC. Подготовлены технические требования на разработку специализированного нейрокомпьютера для поиска пока еще гипотетических элементарных частиц - Хиггсовских бозонов, тяжелых кварков и лептонов.
_ AI в виде нейронных сетей может быть применен для идентификации процессов в ВТСП и в реакторе Росси. Работа нейронной сети, основанной на нелинейной статистике, очень похожа на работу “черного ящика”, в котором физические связи между входом и выходом считаются неизвестными. Однако отличие AI от обычной статистики заключается в том, что после обучения нейронной сети, такой ящик можно вскрыть и установить ранее неизвестные физические закономерности. А это является актуальным для объяснения физики ВТСП и работы реактора Росси.
_ Динамическая нейронная сеть, включенная в обратную связь контроллера управления реактором Росси, позволяет создать адаптивную систему управления и легко может быть оптимизирована и настроена на заданный режим работы реактора. Реальным примером может служить система управления бытовыми стиральными машинами SAMSUNG с AI.
_ Внедрение нейрокомпьютеров и нейророботов построенных на их основе, открывает также новые перспективы проведения физических планированных экспериментов для ВТСП и LENR и способно дать огромный экономический эффект за счет унификации аппаратуры и отказа от необходимости создания программного обеспечения в его традиционном смысле. В основу использования нейроробота могут быть положены фундаментальные свойства нейронных сетей - способность их обучения выполнять ту или иную задачу на основе опыта (тренировки сети), а также возможность моделировать поведение нейроробота аппаратными и программными средствами традиционной вычислительной техники.
_ В настоящем проекте с помощью искусственного интеллекта установлено, что носителем заряда в ВТСП и КТСП является самостоятельная частица - мультиэлектрон. С помощью AI определены её свойства, разработан механизм и математическая модель явления, которая обобщает результаты как для низкотемпературных, так и для высокотемпературных сверхпроводников. Установлены свойства комнатнотемпературного сверхпроводника и рекомендации по технологии его изготовления. Мультиэлектронная теория сверхпроводимости опубликована в ОНЖ, 2007, №17 и на этом сайте.

_ При решении проблемы был использован комплексный подход, который предусматривал не только создание адекватного механизма сверхпроводимости, но и его экспериментальное подтверждение. Главное, на что было обращено внимание - ясность в понимании механизма сверхпроводимости. В итоге была установлена основная причина этого уникального явления - наличие у электронов цветового заряда. Полученные косвенные доказательства этого, позволили даже в простейшем, "наивном" варианте математической модели получить законченный вариант теории, способной рассчитывать параметры комнатнотемпературного сверхпроводника с удовлетворительной для практики точностью.
_ C помощью искусственного интеллекта AI(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://cdn.scipeople.com/materials/4749/scherbatsky2.pdf
http://cdn.scipeople.com/materials/4749/Compet_info.pdf

_ В результате были определены электронная плотность и вероятный размер частицы, ответственной за сверхпроводимость. В классическом понимании этот размер близок к комптоновской длине волны электрона, что соответствует релятивистскому характеру процессов.
_ Считается, что электроны (лептоны) в сильных (цветовых) взаимодействиях не участвуют. Этот вывод основывается на том, что экспериментально это участие не обнаружено. Была выяснена основная причина, по которым исследователи не могли получить результаты. Этой причиной является асимптотическая свобода электронов. Кварки и нуклоны, имеют комптоновскую длину волны значительно меньше, чем у электронов. На этих расстояниях асимптотическая свобода у электронов проявляется в полной мере и они не участвуют в сильных взаимодействиях.
_Ограниченность сильного взаимодействия у электронов является первой, объективной причиной, вызывающей "маскировку" на фоне других различных взаимодействий частицы, ответственной за сверхпроводимость. Ко второй, субъективной причине, можно отнести ограниченность и стереотипность в представлении физики процесса. В результате обобщения полученных ранее другими исследователями результатов стало понятно, что задача сверхпроводимости только в рамках физики твердого тела (ФТТ) не имеет решения. Сверхпроводимость, как явление, имеет фундаментальный характер и для её изучения, кроме ФТТ, необходимо объединять такие разделы науки, как
- общая теория поля;
- астрофизика и физика плазмы;
- физика элементарных частиц;
- квантовая хромодинамика;
- квантовая химия;
- молекулярная и атомная спектроскопия;
- электроника;
- информационные технологии с искусственным интеллектом.

Мнение российского физика-теоретика Александра Кецариса
http://ketsaris.1gb.ru
по поводу разработки екатеринбургских ученых:
"Объектом моих интересов является единая основа для современной физики. В частности, общая математическая основа для описания фундаментальных частиц, прежде всего лептонов и кварков. Если за указанную основу взять симметрии компонент волновой функции, то на нерелятивистском уровне для частиц со спином имеем два типа волновых функций, одна из которых хорошо изучена и соответствует лептонам. Естественно второй тип волновой функции отождествить с кварками. На релятивистском уровне волновая функция кварков разделяется на три разновидности, которые также естественно отождествить с кварками трёх цветов. Однако, на этом же уровне волновая функция лептонов разделяется на две разновидности и ничего не остаётся, как предположить, что лептоны (в частности, электрон)двухцветны. И, как следствие, считать, что эти электроны подчиняются, подобно кваркам, силам цветового притяжения. И, подобно адронам,должна существовать пара разноцветных электронов, объединённых цветовым взаимодействием. Естественно считать такой парой куперовскую пару.

Мне кажется, что Ваша работа становится совершенно ясной в сочетании с указанной идеей. Мне очень интересны изложенные в Вашей работе Ваши представления о геометрической структуре электронной пары и о структуре канала, по которому эта пара может двигаться свободно.
Помимо большой практической ценности для меня Ваша работа ценна тем,что даёт косвенное подтверждение гипотезы о существовании электронов двух типов. Необходимо отметить, что, по-моему, в отличии от кварков, возможно прямое подтверждение существования белого и чёрного электронов. При этом, конечно, нужно иметь в виду, что на шредингеровском уровне эти электроны неразличимы".

6. РЕЛЯТИВИЗМ ЭЛЕКТРОНОВ В ГРАФЕНЕ И СВЕРХПРОВОДНИКАХ
_Из уравнения для энергии частиц с релятивистскими скоростями (с) П.Дирака (Нобелевский лауреат,1933) следовало, что должны существовать две разновидности электронов, с отрицательным и положительным электрическими зарядами. Электрон с положительным зарядом был открыт К.Андерсоном (1932) и назван позитроном.
_К.Новоселов и А. Гейм(Нобелевские лауреаты 2010) экспериментально установили, что в графене, для электронов, также имеют место релятивистские эффекты и справедливо уравнение П.Дирака, но при скорости Ферми (v), меньшей скорости света (с). Поэтому, согласно результатам П.Дирака, также должны существовать две разновидности электронов, но с зарядами, отличающимися от электрических и соответствующими энергии и скорости Ферми. Величина этих зарядов совпала с величиной цветовых зарядов кварков, поэтому авторами было предложено обозначить их, как белый и черный.
_ В сверхпроводниках также обнаружены релятивистские эффекты электронов (Дираковские конуса). Экспериментальное наблюдение этих эффектов выполнено в работе: "Observation of Dirac Cone Electronic Dispersion in BaFe2As2" P. Richard,1,* K. Nakayama,2 T. Sato,2,3 M. Neupane,4 Y.-M. Xu,4 J. H. Bowen,5 G. F. Chen,5 J. L. Luo,5 N. L. Wang,5 X. Dai,5 Z. Fang,5 H. Ding,5 and T. Takahashi1,2 1WPI Research Center, Advanced Institute for Materials Research, Tohoku University, Sendai 980-8577, Japan 2Department of Physics, Tohoku University, Sendai 980-8578, Japan 3TRiP, Japan Science and Technology Agency (JST), Kawaguchi 332-0012, Japan 4Department of Physics, Boston College, Chestnut Hill, Massachusetts 02467, USA 5Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China.

7. МЕТОД ОБНАРУЖЕНИЯ ЦВЕТОВОГО ЗАРЯДА ЭЛЕКТРОНОВ
_ Цветовой заряд введен физиками для объяснения притяжения в сильных взаимодействиях. Поэтому следует отличать цветовой заряд от заряда магнитных монополей, которые могут испытывать как притяжение, так и отталкивание. По определению, магнитный заряд – источник сферически-симметричного поля с напряженностью, соответствующей Закону Кулона. По мнению. акад. Л.Б. Окуня такие заряды, если бы они существовали, давно были бы обнаружены, так как их можно было зафиксировать по ионизационному следу (быстрые монополи) или скачку тока в сверхпроводящей катушке(медленные монополи). Но эксперимент показал, что таких объектов не существует. Другое дело – цветовой заряд. Сам по себе он не наблюдаем, однако можно зафиксировать разность цветовых зарядов, что экспериментально установлено, как на ускорителях, так и в графене. Колебания цветовых диполей (с цветовым планковским зарядом) и порождает магнитное поле. Таким образом, дополнительное введение магнитных зарядов- монополей не имеет смысла. Формально считается, что цвет у элементарных частиц не наблюдаем. Это вызывает проблему регистрации цветового заряда. Физически возможно измерение только разности цветов. 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).

Откуда в кристалле берутся цветные электроны? Они берутся из валентных электронных оболочек атомов химических элементов. Заполнение оболочек в Периодической системе элементов происходит в строгом соответствии со скрытой цветовой симметрией,определяемой изоспином т.е. соблюдается хромоэлектрический принцип их построения. Более подробно об этом изложено в лекции проф. А.А. Кецариса (см.Приложение).

8. 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.
_ Поэтому известная куперовская пара представляется в виде двумерного объекта, состоящего из 2-х струн, имеющих поперечный радиус, равный длине волны Комптона для электрона (10-11см.)и протяженность, определяемой волновым вектором и, следовательно, энергией связи(для НТСП 10-5см.). Согласно Й.Намбу,существуют два вида струн, каждый из которых связан со своим цветовым квантовым числом: цветовым изотопическим спином (темные струны) и цветовым гиперзарядом (светлые струны).
_Таким образом, электронные струны представляются двумерными объектами. С помощью электронных струн обеспечивается химическая связь и двумерная структура материала в графене, а в ВТСП - ярко выраженная слоевая структура и анизотропия свойств сверхпроводников. В КТСП характерная структура микроплазменных каналов, образованных электронными сверхпроводящими струнами открыта В.Л. Деруновым (см. рис. ниже)
_Если к мультиэлектронам, находящимся в сверхпроводящем 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.

9. 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 (ограничение сверху)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. Кроме того, должна быть обеспечена автономность структуры Вигнера (электронной подрешетки сверхпроводника), которая достигается при q(me)>1e (ограничение снизу) и определяется по резкому уменьшению фононных колебаний (аномалия Кона). 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.
_ Перечисленные факторы в критерии являются основными и нелинейно коррелироваными. Но имеются другие параметры, например, фононный спектр и электронно-дырочная концентрация, влияющие на сверхпроводимость. Определение оптимального соотношения всей совокупности факторов для заданной Тс представляет типовую многокритериальную задачу поиска глобального оптимума. В данном проекте эта задача была решена методом динамического программирования Р.Беллмана. Разработанные алгоритмы удовлетворяли основному требованию к точности расчетов (10*-7).
_ 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.
_ При этом векторный потенциал, используемый в ГЛ, описывает взаимодействие электронов, которые образуют колеблющиеся цветовые диполи в магнитном поле. Если цветовой диполь образуется из куперовской пары, то он имеет цветовой заряд, равный е/2alfa и собственный момент импульса 1h. (J. E. Hirsch //Double-valuedness of the electron wave function and rotational zero-point motion of electrons in rings, arXiv:1007.2834v1, 2010). Поэтому расчетное значение кванта магнитного потока от такого диполя численно равно его экспериментальному значению.

_ 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,жидкостных и вакуумных прослоек, в которых электрон-фононное взаимодействие мало или заведомо отсутствует.

10. ФАЗОВАЯ ДИАГРАММА И СТРУКТУРА СВЕРХПРОВОДНИКОВ
_ Цветовое взаимодействие валентных электронов двух сортов является основной причиной возникновения электрической поляризации, так как электроны, кроме цветового заряда, несут кулоновский заряд. Поляризация приводит к образованию квазичастиц, известных как экситоны, поляроны, плазмароны и т.п. В свою очередь, образование квазичастиц и взаимодействие цветовых электронных диполей в магнитном поле в зависимости от температуры, электронной и дырочной концентрации вызывают появление многощелевых энергетических состояний в спектрах и многочисленные физические явления и эффекты (диамагнетизм, антиферромагнетизм, волны зарядовой плотности, переход металл-диэлектрик и т.д.).
_ Одновременно создаются условия вигнеровской кристаллизации: происходит уменьшение соотношения кинетической и потенциальной энергий электронов и локализация мультичастиц с образованием квантовых точек.
_ Энергия вигнеровского кристалла не изменяется при смещении всей электронной решётки относительно однородного положительного фона. Поэтому во внешнем электрическом поле E решётка электронов движется как целое относительно фона. Такой механизм электропроводности называется фрелиховской проводимостью, характерной для всех структур, в которых образуются волны зарядовой плотности и частным случаем которых является вигнеровский кристалл.
_ Согласно критерию сверхпроводимости (см. выше) необходимо, чтобы заряд мультичастиц вигнеровской структуры находился в пределах 1…1,41е, а электроны не были связаны с ионами кристаллической решетки, т.е. находились в состоянии асимптотической свободы и не участвовали в химической связи.
_ Все эти явления и эффекты, в настоящие время представляются в виде обобщенной экспериментальной фазовой диаграммы сверхпроводников. Её вид для ВТСП приводится ниже. В СП электронная хромоплазменная вигнеровская структура является переходной. Ей соответствуют вложенные поверхности Ферми. Вигнеровская структура похожа на структуру электронных жидких кристаллов, что подтверждено экспериментально.
_ В графене К. Новоселовым и А. Геймом также обнаружена Вигнеровская структура в виде нематической фазы электронного жидкого кристалла.
(http://arxiv.org/abs/1108.1742v1)

11. ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ РАСЧЕТА СВЕРХПРОВОДНИКОВ
_ Программный комплекс (ПК) для расчета высокотемпературных сверхпроводников состоит из следующих программ:
_ – база данных определения параметров высокотемпературных сверхпроводников на основе мультиэлектронных носителей тока;
_ – программа расчета свойств мультиэлектронного носителя тока и прогноза температуры перехода в сверхпроводящее состояние (“Интеллект ВТСП”);
_ – программа расчета температуры перехода в сверхпроводящее состояние и размеров кристаллической решетки сверхпроводников (“Мультиэлектрон ВТСП”).
_ ПК предназначен для определения основных технологических параметров при разработке нанотехнологии высокотемпературных и комнатнотемпературных сверхпроводников. Особенностью ПК является применение искусственного интеллекта в виде нейронной сети для прогноза критической температуры Тс и использование в механизме сверхпроводимости релятивистских свойств электронов, установленных экспериментально в новом материале графене К. Новоселовым и А. Геймом – Нобелевскими лауреатами по физике 2010.
_ Применение ПК позволяет повысить эффективность разработок сверхпроводящих материалов и изделий с высокими критической температурой и свойствами.
_ ПК рассчитан на применение его специалистами-практиками для разработки и создания высокотемпературных и комнатнотемпературных сверхпроводников нового поколения. Он может быть также использован для разработки перспективных и совершенствования существующих технологий получения сверхпроводящих изделий.
_ Примеры расчетов структуры ВТСП с помощью ПК экспериментально подтверждены зарубежными исследователями (см. далее).

МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯ СВЕРХПРОВОДНИКОВ
(раздел в разработке)

12. ЗАРУБЕЖНЫЕ ПОДТВЕРЖДЕНИЯ МЕТОДА
Имеются зарубежные подтверждения мультиэлектронной теории. В настоящее время сверхпроводник, работающий по мультиэлектронному принципу при комнатных температурах, может быть изготовлен как в объемном, так и в пленочном виде. Стабильные результаты демонстрируют:
_ Хорватский физик Дэниэл Джурек из института А.Вольта, который любезно прислал авторам сайта свою новую технологию КТСП с Тс = 356 К. Competing contributions of superconducting and insulating states in Ag5Pb2O6/CuO composite Danijel Djurek (Alessandro Volta Applied Ceramics (AVAC), 10000 Zagreb, Kesten brijeg 5, Croatia ).
_ Выступление на международной конференции Danijel Djurek: Ag5Pb2O6/CuO composit, an approach to ambient temperature superconductivity INTERNATIONAL CONFERENCE ON SUPERCONDUCTIVITY AND MAGNETISM (ICSM 2010 ). 25-30 April 2010. ANTALYA - TURKEY.
_ Профессор Йохан Ф. Принс, также предоставивший 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). Оригинальность эксперимента Йохана Ф. Принса заключалась в том, что он доказал возможность сверхпроводимости в вакуумной прослойке, т.е. без наличия кристаллической решетки.
_ Лаборатория Л. Григорова в США, которая получила мировую известность в реализации КТСП с Тс = 473 -700 К на мультиэлектронных полимерных пленках (патент US: 5,777,292).The Superconductivity at Room Temperature and Much Higher in New Polymer Films. Leonid N. Grigorov; Dmitry N. Rogachev Pages 133 - 138, Molecular Crystals and Liquid Crystals, Volume 230, 1993.
_ _ Полученные ультрапроводники в виде дискретных макромолекулярных структур, характеризуются очень высокой электрической проводимостью (> 10*11 S / см -1) и плотностью тока (> 5 х 10*8 А/см2), в широком диапазоне температур (1,8 до 700 K ). Дополнительные экспериментальные измерения полимерных КТСП включали в себя:
• _отсутствие измеримого тепловыделения при высоких текущих токах;
• _наличие теплопередачи против электропроводности на порядок выше, чем обычно, в нарушение закона Видемана-Франца;
• _скачкообразный переход к резистивному состоянию при критическом токе;
• _нулевой коэффициент Зеебека в интервале температур 87 - 233 K;
• _нулевое сопротивление ультрапроводящих пленок (в пределах 1,8 - 700К) при их размещении _между токосъемными сверхпроводящими электродами, имеющими _криогенную температуру.
__Ультрапроводники ( толщиной 1 - 100 микрон) сохраняют свои свойства в течении долгого времени после их получения и обработки. _ Сайт американцев:
http://www.chavaenergy.com/how/ultraconductors/

_ Новые свойства электрона являются фундаментальными свойствами и проявляются не только в сверхпроводимости.
_ Доктор наук Константин Новоселов (University of Manchester) в отзыве подтвердил оригинальность 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.condmat.physics.manchester.ac.uk/people/academic/kostyanovoselov/

_ 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.

13. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
_В России Сверхпроводник при комнатной температуре создан физиком В.Л. Деруновым.
http://derunov.narod.ru/
_ 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).
_ Основным результатом выполнения наукоемкого проекта по созданию КТСП явилось определение необходимых этапов нанотехнологии, предусматривающих компьютерный расчет свойств и выбор исходного материала, создание сверхпроводящих носителей, структуры кристаллической решетки с необходимой электронной концентрацией, синтез слоевой наногетероструктуры и стабилизацию носителей сверхтока.

Для демонстрации и доказательства эффекта сверхпроводимости при комнатной температуре произведена видеосъемка эффекта Джозефсона и других тестовых характеристик полученной SIS структуры. Таким образом сделан реальный практический шаг в реализации мечты академика В.Л. Гинзбурга и разработке перспективной российской технологии сверхпроводников (Воронеж (НИИЭТ)-Екатеринбург (УрФУ).

_ Экспериментальные результаты по КТСП в 2010 г. прошли положительную независимую проверку в Англии (Кембридж). Получено предложение о сотрудничестве, которое было принято специалистами НИИЭТ(Воронеж).
На выполненную авторским коллективом НИР приведены отзывы, как положительные, так и с критикой. Будем признательны посетителям сайта за присланный отзыв (vbsh45@mail.ru)
Так же можно посмотреть презентацию проекта нанотехнологии комнатнотемпературного сверхпроводника и сверхпроводящего транзистора.

14. РАЗВИТИЕ МЕТОДА ЭКА. НИЗКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР
_14.1.По мнению проф.,д.х.н. Ф.Г.Унгера (Унгер Ф.Г. Квантовая механика и квантовая химия, Томск. ТГУ. 2007. 240 с.),исследование и доказательство спиновой природы нефтяных дисперсных систем, горных пород, осадков водных систем приводит к выводам о существовании взаимодействий, выходящих за рамки Ньютоновых и Кулоновых. Обменные взаимодействия, описываемые в рамках аппарата волновой механики, не имеют конкретного аналитического выражения, что свидетельствует о недостающих элементах в выражениях энергий взаимодействия. Спиновая природа взаимодействий относится к релятивистской квантовой механике и в современной квантовой химии на указанном уровне не учитывается.
_ Выполненая новая разработка подтвердила общую цветовую природу химической связи и сверхпроводимости. Благодаря использованию новой квантовой характеристики электрона - цветового заряда (изоспина), а также свойств электронной струны - получены решения для расчета основных свойств молекулярной связи (размеров молекулы,энергии диссоциации, потенциалов ионизации). Простота и наглядность является преимуществом разработанного метода перед известными квантовомеханическими расчетами (молекулярных орбиталей и валентных связей). В этом случае интегралы обменного взаимодействия заменяются выражениями для взаимодействия электронных струн, выраженные в элементарных функциях. Разработанный метод позволяет определить характеристики и свойства молекулярной связи в "среднем". Для расчета локальных распределений, например, электронной плотности, следует использовать известные квантовомеханические методики.
_На основе экспериментальных данных прецизионной рентгеновской томографии и лазерных оптических съемок молекул показано, что электронная пара Купера, обобществленная электронная пара Льюиса в молекулярной связи и электрид Бента в кристаллах это общее проявление способности электронов образовывать связанные состояния. Более подробно об этом изложено в Лекции проф. А.А. Кецариса (Приложение на данном сайте). Примеры экспериментальных и расчетных данных, подтверждающих образование мультичастицы в молекуле азота, представлены на нижеследующем рисунке (J.Itatani, J.Levesque, D.Zeidler, Hiromichi Niikura, H.Pepin, J.C.Kieffer, P.B.Gorkum, and D.V.Villeneuve. Nature, v.432, 467,2004).

НИЗКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР
_14.2. Применение метода ЭКА и мультиэлектронной теории для разработки новых источников энергии показано на примере известного низкоэнергетического ядерного реактора А.Росси.

Принцип действия реактора основан на том, что мультичастицы образуют не только мультиэлектроны, обеспечивающие сверхпроводимость, но и мультиатомы и мультимолекулы. В реакторе итальянского физика А.Росси ядра мультиводорода, обладая малыми размерами и экранированным зарядом, легко преодолевают кулоновский барьер, сближаются до Rcompt электронной оболочки и испытывают около Rcompt релаксационные колебания (для оболочки и ядер в противофазе!), с выделением энергии в виде рентгеновского излучения оболочки и фононов ядер. Это изучение разогревает кристаллическую решетку Ni. Кроме того, экранированные протоны Н могут проникать в ядра катализатора-порошка никеля, вызывая ядерную реакцию превращения Ni в Cu. Таким образом, реализуется известный принцип мюонного (мультиэлектронного) катализа. В роли мюонных мезоатомов выступают мультиатомы водорода. Процесс идет с выделением тепла, управляем и совершенно безопасен, так как отсутствуют вредные ядерные отходы и топливо.
http://www.journal-of-nuclear-physics.com/

_ На фото господин Андреа РОССИ и российская студентка УЗИКОВА Ирина Витальевна (Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»), в настоящее время - молодой специалист, во время тестовых испытаний 28.10.2011, Болонья, Италия

_ Сравнение энергетической эффективности катализатора энергии E-CAT по сравнению с известными источниками энергии (из доклада господина А.Росси на конференции 8-9 сент 2012 в Цюрихе (E-Cat Conference in Zurich)
_ Мультиэлектронная теория реактора, видеофрагменты тестовых испытаний реактора, Пресс-конференция господина А.Росси на презентации низкоэнергетического ядерного реактора и доклад в Цюрихе приведены также в Приложении на данном сайте.

15. УПРАВЛЕНИЕ ЦВЕТОВЫМИ ЗАРЯДАМИ И ПРОЦЕССАМИ
_ Установлено, что носители заряда в механизме электронно-дырочной проводимости могут быть представлены с помощью разности концентраций электронов двух цветов.
_Разделение электронов по цвету на "черные" и "белые" и формирование носителей типа "дырка" и "электрон" возможно в магнитном поле (эффект Холла).
_Экспериментальное подтверждение новой интерпретации механизма электронно-дырочной проводимости для графена выполнено К.Новоселовым. Наглядно показано взаимопревращение носителей заряда при изменении их концентрации в графене. Предложенный механизм электронно-дырочный проводимости отличается от известного механизма тем, что он объясняет возникновение разнополярных носителей электрических зарядов на основе частиц только одной полярности - электронов с реальными значениями заряда и массы.

16. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПРОЕКТА
_В своем научном наследии Нобелевский лауреат, академик В.Л. Гинзбург составил список 30 актуальных проблем и задач, существующих в физике и требующих скорейшего решения. На первом и втором месте этого списка стоят проблемы создания новых источников энергии на основе термоядерного синтеза и высокотемпературной (комнатнотемпературной) сверхпроводимости.
_ Открытие низкотемпературных ядерных реакций на примере системы Ni-H Андреа Росси, новых свойств графена и создания КТСП предоставило физикам важнейшую информацию для успешного решения актуальных проблем, указанных В.Л. Гинзбургом.
_ Это решение вполне возможно выполнить путем обобщения и объединения научных результатов в области ВТСП (1986), низкотемпературного ядерного синтеза (1989) и нового материала – графена (2004). В результате такого обобщения с использованием электронно-кварковой аналогии Й. Намбу, появится возможность реального объединения в Стандартной Модели лептонов и кварков на основе открытия новых фундаментальных свойств электронов (лептонов) в графене, ВТСП и LENR.
_ Поэтому практическое значение открытия Росси представляется следующим.

_ 1 Замена полупроводников сверхпроводниками и сверхизоляторами. Перевод электронной промышленности на производство новой элементной базы и создание “цветной электроники”.

_ 2 Изготовление новых сверхъёмких “вечных” и малогабаритных источников питания для РЭА, средств связи, телевидения и бытовой техники.

_ 3 Изготовление малогабаритных сверхмощных сверхпроводящих электродвигателей и источников питания для автотранспорта и железнодорожного транспорта.

_ 4 Решение проблемы создания термоядерных установок и альтернативных безопасных источников энергии на основе LENR.

_ 5 Применение в медицинских проектах по созданию медицинских томографов и диагностических приборовна примере корпорации “Русский сверхпроводник”

_ 6. Решение проблемы создания левитирующих установок и устройств для космического транспорта.

_ 7 Создание молекулярных конструкторов и роботов для производства новых наноматериалов с наперед заданными свойствами.
Andreeva O.V., Scherbatsky V.B., Kormyshev V.M. New energy sources based on the method of electron-quark analogy // Advanced computer and information technologies/ Proceedings of Russia-Korea international cientific workshop 28 May – 1 June 2012, Yekaterinburg, 2012.- 180 c.

_Сделан научный доклад на Пятой Российской научно-технической конференции "Физические свойства металлов и сплавов ФСМиС-У=5"(Екатеринбург,2009). _Тезисы доклада опубликованы в Материалах конференции, презентация доклада представлена на сайте.

(Россия, Екатеринбург, УрФУ, vbsh45@mail.ru)

Разработки выполнены авторами в свободное от основной работы время и на собственные средства

©- все права защищены. При копировании Ссылка на данный сайт обязательна.
Cайт создан: 30. 09. 2005.
Последнее обновление: 3. 11. 2012.

17. ПРИЛОЖЕНИЯ

Сведения об авторах
Мультиэлектронная теория сверхпроводимости

Проект нанотехнологии комнатнотемпературного сверхпроводника
Физические основы нанотехнологии комнатнотемпературных сверхпроводников
ВидеоРезультаты экспериментов
Сверхпроводимость и химическая связь на основе цветового заряда электронов
Телевизионная презентация комнатнотемпературного сверхпроводника

Презентация доклада на конференции ФСМиС-5

Аудиозапись выступления с докладом и вопросами на выставке ИННОПРОМ-2010.

Выступление Нобелевского лауреата Константина Новоселова о своих результатах и новом квантовом числе электрона в графене

Новые материалы по комнатной сверхпроводимости, любезно присланные профессором Йоханом Принсом.

Лекция проф. А.А. Кецариса о цветовом взаимодействии электронов

Теория реактора Росси с расчетами параметров

Тестовые испытания реактора Росси 28.10.2011.Болонья, Италия

Пресс-конференция господина А.Росси на презентации низкоэнергетического ядерного реактора

Доклад господина А.Росси на конференции по E-CAT 8-9 сентября 2012 в Цюрихе

Резюме проекта для инвестора

Гостевая книга для посетителей сайта

Используются технологии uCoz

Используются технологии uCoz