Nature Comm: Странное поведение купратов — шаг к более устойчивым сверхпроводникам

Это открытие, ставшее значительным шагом вперед в исследованиях сверхпроводимости, может проложить путь к созданию устойчивых технологий и способствовать более экологичному будущему.

Исследование, только что опубликованное в журнале Nature Communications учеными из Миланского политехнического института, Технологического университета Чалмерса в Гетеборге и Римского университета Сапиенца, проливает свет на одну из многочисленных загадок высокотемпературных сверхпроводников на основе меди: даже при температурах выше критической они ведут себя по-особому, как «странные» металлы. Это означает, что их электрическое сопротивление изменяется с температурой иначе, чем у обычных металлов.

Исследование намекает на существование квантовой критической точки, связанной с фазой, названной «странным металлом».

Квантовая критическая точка определяет конкретные условия, при которых материал претерпевает внезапное изменение своих свойств, обусловленное исключительно квантовыми эффектами. Как лед тает и становится жидким при нуле градусов Цельсия из-за микроскопических температурных эффектов, так и купрат превращается в «странный» металл из-за квантовых флуктуаций заряда, — прокомментировал Риккардо Арпайя, научный сотрудник кафедры микротехнологий и нанонауки Чалмерса и ведущий автор исследования.

Исследование основано на экспериментах по рассеянию рентгеновских лучей, проведенных на европейском синхротроне ESRF и на британском синхротроне DLS. Они показали существование флуктуаций плотности заряда, влияющих на электрическое сопротивление купратов таким образом, что делают их «странными». Систематическое измерение того, как изменяется энергия этих флуктуаций, позволило определить значение плотности носителей заряда, при котором эта энергия минимальна: квантовую критическую точку.

Это результат более чем пятилетней работы. Мы использовали методику под названием RIXS, в значительной степени разработанную нами в Миланском политехническом институте. Благодаря многочисленным измерительным кампаниям и новым методам анализа данных мы смогли доказать существование квантовой критической точки.

Лучшее понимание купратов поможет разработать еще более совершенные материалы с более высокими критическими температурами, а значит, их будет легче использовать в технологиях завтрашнего дня, — добавляет Джакомо Гирингелли, профессор физического факультета Миланского политехнического института и координатор исследования.

Серджио Капрара вместе со своими коллегами с физического факультета Римского университета Сапиенца разработал теорию, которая отводит флуктуациям заряда ключевую роль в купратах. Он заявил:

Это открытие представляет собой важное достижение в понимании не только аномальных свойств металлического состояния купратов, но и все еще неясных механизмов, лежащих в основе высокотемпературной сверхпроводимости.

11.12.2023


Подписаться в Telegram



Хайтек

В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом

С помощью большой языковой модели инженеры Мас...

Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах

Исследовательская группа, работающая в UN...

Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий
Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий

Когда речь заходит о сверхпроводящих куби...

Nature Communications: Совершен прорыв в создании квантовых материалов
Nature Communications: Совершен прорыв в создании квантовых материалов

Исследователи из Калифорнийского универси...

PNAS: Клеточный каркас разобрали на микроскопические пути
PNAS: Клеточный каркас разобрали на микроскопические пути

Исследователи из Принстона применили спле...

Детекторы космических лучей для TAIGA- Muon запустят в серию в ТПУ
Детекторы космических лучей для TAIGA- Muon запустят в серию в ТПУ

Ученые из Томского политехнического униве...

Physical Review Letters: Открыт материал с большим невзаимным поглощением света
Physical Review Letters: Открыт материал с большим невзаимным поглощением света

В основе глобальной интернет-связи лежит оптич...

Applied Surface Science: Открыт путь к мемристорам нового поколения
Applied Surface Science: Открыт путь к мемристорам нового поколения

Мемристорные устройства представляют собой кат...

Frontiers of Optoelectronics: Прогресс в области двумерных полупроводников
Frontiers of Optoelectronics: Прогресс в области двумерных полупроводников

Замещающее легирование чужеродными элементами ...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Исследователи изучают влияние сольватации и валентности ионов на металлополимеры
Исследователи изучают влияние сольватации и валентности ионов на металлополимеры
Инженеры воссоздали голопалубу Star Trek с помощью ChatGPT и видеоигр
Инженеры воссоздали голопалубу Star Trek с помощью ChatGPT и видеоигр
«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе
«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе
Инженеры создают более выгодную сеть для распределения солнечной энергии
Инженеры создают более выгодную сеть для распределения солнечной энергии
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз
IC: Исследователи тестируют биологическую безвредность нейроморфной сети
IC: Исследователи тестируют биологическую безвредность нейроморфной сети
JSPR: Между кортизолом и социальной поддержкой в семейных парах нашли связь
JSPR: Между кортизолом и социальной поддержкой в семейных парах нашли связь
Molecular Psychiatry: Выяснилось, как изменение экспрессии генов вызывает аутизм
Molecular Psychiatry: Выяснилось, как изменение экспрессии генов вызывает аутизм
GBE: ДНК древних пингвинов Адели выявило повторы возрастом сотни миллионов лет
GBE: ДНК древних пингвинов Адели выявило повторы возрастом сотни миллионов лет
Шёнингенские копья доказали: 300 000 лет назад древесина была важнейшим сырьем
Шёнингенские копья доказали: 300 000 лет назад древесина была важнейшим сырьем
NatComm: Машинное обучение поможет создать вертикально-осевые ветряные турбины
NatComm: Машинное обучение поможет создать вертикально-осевые ветряные турбины
Acta Biomaterialia: Созданы трансплантаты, похожие на реальное человеческое ухо
Acta Biomaterialia: Созданы трансплантаты, похожие на реальное человеческое ухо
В двумерных сверхпроводниках открыта незаметная квантовая критическая точка
В двумерных сверхпроводниках открыта незаметная квантовая критическая точка
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом
NREE: Виноградари всего мира бьют тревогу из-за изменения климата
NREE: Виноградари всего мира бьют тревогу из-за изменения климата

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса