发现铜酸盐奇怪行为的原因迈向更可持续的超导体应用的一步

导读 这一发现在超导研究方面向前迈出了重要一步,可为可持续技术铺平道路,并为更加环保的未来做出贡献。米兰理工大学、哥德堡查尔姆斯理工大学

这一发现在超导研究方面向前迈出了重要一步,可为可持续技术铺平道路,并为更加环保的未来做出贡献。

米兰理工大学、哥德堡查尔姆斯理工大学和罗马第一大学的研究人员刚刚在《自然通讯》上发表的这项研究揭示了高临界温度铜基超导体的众多谜团之一:即使在高于临界温度的情况下温度下,它们很特殊,表现得像“奇怪”的金属。这意味着它们的电阻随温度的变化与普通金属不同。

该研究暗示存在与被称为“奇怪金属”的相相关的量子临界点。“量子临界点确定了材料仅由于量子效应而发生性质突然变化的特定条件。就像冰在零摄氏度下由于微观温度效应而融化并变成液体一样,铜酸盐由于量子电荷波动而变成一种“奇怪”的金属。 ”查尔姆斯理工大学微技术和纳米科学系研究员、该研究的主要作者Riccardo Arpaia评论道。学习。

该研究基于欧洲同步加速器 ESRF 和英国同步加速器 DLS 进行的 X 射线散射实验。他们揭示了电荷密度波动的存在,影响了铜酸盐的电阻,从而使它们变得“奇怪”。对这些波动的能量如何变化的系统测量可以确定该能量最小时的载流子密度值:量子临界点。

“这是五年多工作的成果。我们使用了一种称为 RIXS 的技术,该技术主要由我们在米兰理工大学开发。得益于大量的测量活动和新的数据分析方法,我们能够证明这种存在米兰理工大学物理系教授兼协调员贾科莫·吉林盖利 (Giacomo Ghiringhelli)补充道:“对铜酸盐的更好理解将指导设计更好的材料,具有更高的临界温度,因此更容易在未来的技术中利用”研究的。

塞尔吉奥·卡普拉拉(Sergio Caprara)和他在罗马第一大学物理系的同事提出了一个理论,认为电荷波动在铜氧化物中起着关键作用。他宣称“这一发现不仅代表了理解铜酸盐金属态的异常性质的重要进展,而且代表了理解高温超导性背后仍然模糊的机制的重要进展”。

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