Физики из Бристольского университета и Европейской лаборатории сильных магнитных полей в Нидерландах выяснили, что причиной высокотемпературной сверхпроводимости в медно-оксидных материалах являются колебания спинов электронов.
Международная группа ученых, в которую вошли специалисты из Бристоля, Нидерландов, Китая и США, создала специальный тонкопленочный образец купрата. В данном случае исследователи использовали оксид лантана-церия-меди и осаждали его слой за атомным слоем на подложку, чтобы получить плавный градиент критической температуры по всей его длине — от максимального значения до нуля.
Применив некоторые аналитические приемы к данным, полученным в сильных магнитных полях, мы смогли определить основным источником сопротивления в этом материале рассеяние на флуктуирующих спинах. Корреляция между силой этого взаимодействия и Tc затем подтвердила, что происхождением сверхпроводимости в этом материале действительно является взаимодействие между электронами проводимости и спиновыми флуктуациями.
Доктор Кэтрин Даффи, ведущий экспериментатор исследования
Найджел Хасси, профессор физики Бристольского университета, охарактеризовал полученные результаты и указал на оставшиеся вопросы. Об этом ученые рассказали в журнале Nature Physics в статье под названием «Evidence for spin-fluctuation-mediated pairing in electron-doped cuprates», авторами которой выступают Кэтрин Даффи и ее коллеги.
Сверхпроводимость — это замечательное, почти волшебное явление, которое долгое время завораживало известных физиков и приводило к различным прорывам, отмеченным Нобелевскими премиями на протяжении десятилетий. Процессы же, способствующие повышению температуры сверхпроводимости, оставались источником тайны и очарования. Посредством измерений, проведенных в Европейской лаборатории сильных магнитных полей в Нидерландах, и последующего тщательного анализа мы нашли тот самый дымящийся пистолет, который разрешает часть уравнения и объясняет причины этого озадачивающего состояния.
Найджел Хасси, профессор физики Бристольского университета
В центре загадки высокотемпературной сверхпроводимости купратов находится странное состояние, называемое псевдощелью. Как пояснил Милан Аллан, псевдощель представляет собой феномен пропавших электронов, когда выше температуры перехода некоторые из них словно исчезают, а измерения фиксируют гораздо меньше частиц при энергиях, где они должны находиться.
Псевдощель — это феномен пропавших электронов
Милан Аллан
Ученые отмечают, что исследователи решили лишь половину загадки сверхпроводимости, поскольку существует два способа индукции сверхпроводимости в родительском оксиде меди.
По теме
