Υπεραγωγιμότητα: Επιστήμονες αποκτούν καλύτερη γνώση του μηχανισμού μη-συμβατικής υπεραγωγιμότητας

Ερευνητές στο Εργαστήριο Ames [πόλη της πολιτείας της Iowa, των ΗΠΑ] του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ και τα συνεργαζόμενα ιδρύματα διεξήγαγαν συστηματική έρευνα πάνω στις ιδιότητες της νεότερης οικογένειας μη-συμβατικών υπεραγώγιμων υλικών, που βασίζονται σε ενώσεις σιδήρου. Η μελέτη μπορεί να βοηθήσει την επιστημονική κοινότητα να ανακαλύψει νέα υπεραγώγιμα υλικά με μοναδικές ιδιότητες.

Οι ερευνητές συνδύασαν καινοτόμο ανάπτυξη κρυστάλλου, υψηλή ευαισθησία μαγνητικών μετρήσεων και ελεγχόμενη εισαγωγή διαταραχών, μέσω βομβαρδισμού με ηλεκτρόνια, για να δημιουργήσουν και να μελετήσουν μια ολόκληρη σειρά συνθέσεων σε μια κατηγορία υπεραγωγών με βάση το σίδηρο. Βρήκαν ότι οι βασικές θεμελιακές ιδιότητες – θερμοκρασία μετάβασης και βάθος διείσδυσης μαγνητικού πεδίου – αυτών των σύνθετων υπεραγωγών εξαρτώνται από τη σύνθεση και το βαθμό της διαταραχής στην δομή του υλικού.

«Ήταν μια συστηματική προσέγγιση για να κατανοήσουμε με μεγαλύτερη πληρότητα την συμπεριφορά των μη-συμβατικών υπεραγωγών», είπε ο Ruslan Prozorov, επιστήμονας στο Εργαστήριο Ames και καθηγητής στο Τμήμα Φυσικής και Αστρονομίας στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Iowa. «Βρήκαμε ότι ορισμένα προτεινόμενα μοντέλα μη-συμβατικής υπεραγωγιμότητας σε αυτές τις ενώσεις με βάση το σίδηρο, ήταν συμβατά με τα αποτελέσματά μας και ότι αυτή η μελέτη περιόρισε περαιτέρω του πιθανούς θεωρητικούς μηχανισμούς της υπεραγωγιμότητας».

Η πληροφορία αυτή θα υπηρετήσει επίσης την επιστήμη λειτουργώντας ως μια πηγή για μελλοντική έρευνα στην περιοχή των μη-συμβατικών υπεραγωγών. «Η μελέτη αυτή εμπλουτίζει περισσότερο τη γνώση μιας κατηγορίας υλικών και κατά κάποιο τρόπο θα είναι ελπιδοφόρα για την επιστημονική κοινότητα καθώς ερευνά για υπεραγωγούς υψηλής θερμοκρασίας. Η γνώση του τρόπου με τον οποίο η θερμοκρασία μετάβασης επηρεάζεται από την σύνθεση, το μαγνητικό πεδίο και τις δομικές διαταραχές, παρέχει στην επιστήμη μια καλύτερη ιδέα που να αναζητήσει και να συμβάλλει στο στόχο της ανακάλυψης με το σχεδιασμό και τη δημιουργία υλικών που κάνουν ακριβώς τι θέλουμε να κάνουν αυτά», είπε ο Prozorov.

Σημείωση egno: Στην εικόνα φαίνεται κρυσταλλικό δείγμα ενός από τους μη-συμβατικούς υπεραγωγούς με βάση το σίδηρο που μελετήθηκαν από το Εργαστήριο Ames.

Πηγή: Ames Laboratory

Περισσότερα στη δημοσίευση: Energy Gap Evolution Across the Superconductivity Dome in Single Crystals of (Ba1-x Kx)Fe2As2. Science Advances.