По правило свръхпроводящите материали са в състояние да провеждат електричество

По предписание свръхпроводящите материали са в положение да организират електричество без противодействие единствено при доста ниски температури. Появата на високотемпературни свръхпроводници може да изведе електрониката и редица други технологии на качествено ново равнище. Международен екип от откриватели направи значима крачка в тази посока: учените за първи път са следили „ основен метал “ – особено електронно положение, което дава опция за по-добро схващане на държанието на електроните в многослойна система, съдържаща мед и О2.

„ Свръхпроводимостта се появява, когато носителите на заряд – дупките или електроните – се легират в двуизмерен меден оксид “,

изяснява съавторът Шин’ичиро Идета от Университета в Хирошима, един от откривателите.

Легирането включва въвеждане на недостатъци в дадена система, която по-късно може да бъде манипулирана, с цел да се реализира мечтаното държание в границите на избрани параметри. Свръхпроводниците от меден оксид са многослойни системи, които демонстрират разнообразни температури на преход според от броя на пластовете меден оксид. Те са способни да претърпяват обилни физични преходи, в това число преход към свръхпроводящо положение.

В предишното учените са открили пробно, че температурата на прехода доближава оптималната си стойност в система с три пласта меден оксид. Защо обаче това е по този начин и по какъв начин се държат електроните при тази температура, дълго време оставаше мистерия, написа EurekAlert.

За да открият по какъв начин другите равнища на легиране въздействат върху държанието на електроните при разнообразни температури на прехода, откривателите са употребявали фотоемисионна спектроскопия с ъглова резолтация и синхротронно лъчение. Интензивните снопове фотони, генерирани от синхротрон, се употребяват за възбуждане на електроните в веществен пример – в този случай трислойна купратна система. Изследователите могат да измерят придвижването на възбудените електрони, разкривайки електронната зонална конструкция на материала – връзката сред силата и импулса на електроните. Те могат също по този начин непосредствено да измерят ширината на енергийната пролука: когато даден материал стане свръхпроводящ, електронната му конструкция образува тип енергийна преграда, известна като свръхпроводяща енергийна пролука, която поддържа електроните постоянни и не разрешава лесното им възбуждане.

„ За наша изненада установихме, че свръхпроводимите електрони съществуват при температури, доста по-високи от температурата на прехода, във вътрешните равнини на медния оксид с доста ниска централизация на дупки “, споделя Идета, като изяснява, че тази едва легирана, мощно свръхпроводима област е „ основен метал “, който може да показва по какъв начин даже по-високи температури на прехода могат да провокират свръхпроводими електрони.

Освен това свръхпроводящата енергийна пролука, свидетелстваща за свръхпроводимост в тази система, е доста по-голяма, в сравнение с в стандартните свръхпроводници, споделят откривателите.

По този метод този железен възел демонстрира, че свръхпроводимостта се стабилизира посредством „ резултата на близостта “ сред двата външни и единия вътрешен пласт от меден оксид. Ето за какво трислойните купратни свръхпроводници демонстрират най-висока температура на преход към свръхпроводящо положение спрямо други купратни свръхпроводници.