Работа, опубликованная на этой неделе в журнале Science, раскрывает универсальное существование так называемых «волн зарядовой плотности» – статической ряби, образованной самоорганизацией электронов в нормальном состоянии материала. Эти волны несут семена, из которых возникает сверхпроводимость.
«Нашему пониманию сверхпроводимости в семействе купратов препятствует разнообразие взаимосвязанных электронных порядков», – говорит аспирант UBC Риккардо Комин, ведущий автор статьи вместе с коллегами из Института квантовой материи UBC, Центра квантовых исследований Макса Планка и UBC.
Материалы и консорциум исследовательских институтов в Канаде, США и Японии.
«Эти новые открытия предполагают существование универсального зарядового упорядочения, общего для всех купратных материалов, и раскрывают его связь с появлением сверхпроводящего поведения."
Работа также доказывает, что исследователи могут взаимозаменяемо использовать два метода – резонансное рассеяние рентгеновских лучей или сканирующую туннельную микроскопию – для исследования тайн волн зарядовой плотности.
«Это фундаментальные, но очень тонкие особенности, которые оставляют только слабые спектральные отпечатки пальцев», – говорит профессор UBC Андреа Дамашелли, руководитель исследовательской группы. "Успех в обнаружении этой крошечной ряби в распределении электронов демонстрирует далеко идущую силу этих дополнительных методов и их ключевую роль в продвижении нашего понимания квантовых материалов."
Фон
Сверхпроводимость – явление электрического тока, протекающего без сопротивления, – возникает в некоторых материалах при очень низких температурах.
Высокотемпературные купратные сверхпроводники способны проводить электричество без сопротивления при рекордных температурах, превышающих точку кипения жидкого азота. Благодаря своим непревзойденным характеристикам, они представляют собой лучших кандидатов для развития современной сверхпроводниковой технологии, которая включает в себя широкий спектр приложений, таких как: квантовые компьютеры, МРТ, высокоточная магнитометрия, парящие высокоскоростные поезда и линии электропередач без потерь.