ВТСП под “колпаком”

Модераторы: morozov, mike@in-russia, Editor

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 33391
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: ВТСП под “колпаком”

Номер сообщения:#76   morozov » Ср фев 03, 2016 16:37

Признаки квантового фазового перехода в сверхпроводящем состоянии
недодопированного купратного ВТСП

Фазовая диаграмма купратного ВТСП YBa2Cu3Oy очень богатая: помимо антиферромагнитной, металлической и сверхпроводящей фаз, на ней также присутствуют зарядовая, псевдощелевая и др. фазы. Границы между этими фазами являются функциями температуры T, магнитного поля H и концентрации дырок p. Авторы работы [1] (США, Канада) сообщили о наблюдавшихся ими признаках еще одного фазового перехода, который имеет место в сверхпроводящем состоянии недодопированных образцов YBa2Cu3O6.43 с p = 0.076, Tc = 41 К и YBa2Cu3O6.47 с p = 0.084, Tc = 49 К при увеличении магнитного поля H до H/ = 12-15 Тл. Свой вывод авторы основывают на различии температурных зависимостей электронной теплоемкости Cel при H < H/ и
H > H/ (рис. 1), а также смене линейной зависимости Cel(H) на корневую при H = H/ (рис. 2).

Изображение
Рис. 1. Температурные зависимости удельной теплоемкости YBa2Cu3O6.47 (слева)
и YBa2Cu3O6.43 (справа) в различных магнитных полях.

ИзображениеИзображение
Рис. 2. Полевые зависимости электронной удельной теплоемкости DCel(H,T) = Cel(H,T) - Cel(0,T)
при различных температурах в YBa2Cu3O6.47 (a) и YBa2Cu3O6.43 (b).


Суммируя собственные и имеющиеся в литературе данные различных экспериментов, они построили трехмерную фазовую диаграмму YBa2Cu3Oy в координатах T-H-p (рис. 3).

Изображение

Рис. 3. Фазовая диаграмма YBa2Cu3Oy
с квантовой критической точкой при p=0.08.


Л.Опенов

1. J.B.Kemper et al., Nature Phys. 12, 47 (2016).
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 33391
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: ВТСП под “колпаком”

Номер сообщения:#77   morozov » Пт мар 18, 2016 13:01

Электронная структура волны зарядовой плотности с d-симметрией в купратных ВТСП

Многочисленные эксперименты указывают на то, что псевдощелевая область фазовой диаграммы купратных ВТСП (рис. 1) характеризуется наличием необычной волны зарядовой плотности, форм-фактор которой имеет d-симметрию. Признаки такой волны наблюдались и в сверхпроводящем состоянии. Непосредственное подтверждение ее присутствия в плоскости CuO2 купрата Bi2Sr2CaCu2O8+y получено в работе [1] (США, Шотландия, Германия, Япония, Канада), авторы которой, используя СТМ, вы-полнили измерения дифференциальной туннельной проводимости и туннельного тока с атомарным разрешением (рис. 2).
Изображение
Рис. 1. Фазовая диаграмма купратных ВТСП в координатах:
Т – температура, р – концентрация дырок.
Здесь AF – антиферромагнетизм, DW – волна плотности,
dSС – d-волновая сверхпроводимость, Tc – критическая температура,
T* – температура формирования псевдощели.
Изображение

Рис. 2. Вверху – схематическое изображение волны плотности с
dd-волновым форм-фактором. Серые точки – медные узлы. Кислородные узлы Ox и Oy в каждой элементарной ячейке неэквивалентны “с электронной точки зрения” и поэтому изображены разными цветами (желтый, белый, синий).
Внизу – экспериментальные данные для отношения дифференциальных туннельных проводимостей Z(r,E)=g(r,E)/g(r,-E) в псевдощелевой фазе недодопированного купрата Bi2Sr2CaCu2O8+y с p»0.08 при T>Tc и
E = 150 мэВ.



Характерная энергия такой d-волновой модуляции плотности близка к энергии псевдощели D1, причем модуляция при E = -D1 (занятые состояния) сдвинута по фазе на p относительно модуляции при E = D1 (вакантные состояния). Волновой вектор этих модуляций соответствует рассеянию электронов между границами четырех пар “горячих областей” импульсного пространства, на которых открывается псевдощель и за которыми боголюбовские квазичастицы не существуют. Сделан вывод, что первопричиной появления d-волны плотности является экзотическая электронная структура псевдощели, а не наоборот.

1. M.H.Hamidian et al., Nature Phys. 12, 150 (2016).
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 33391
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: ВТСП под “колпаком”

Номер сообщения:#78   morozov » Пт апр 15, 2016 16:28

Резкое изменение концентрации носителей в
купратном сверхпроводнике при возникновении псевдощели

При концентрации дырок p меньше p* = 0.19 в нормальном состоянии купратных ВТСП имеется псевдощель, природа которой пока не ясна. Непонятно, имеет ли она отношение к фазе моттовского диэлектрика при малых p или к зарядовому порядку, приводящему к реконструкции поверхности Ферми при промежуточных p. В работе [1] (Канада, Франция, Польша) коэффициент Холла ВТСП YBa2Cu3Oy с p = 0.16-0.205 измерен в достаточном для подавления сверхпроводимости магнитном поле Н = 88 Тл. Это позволило определить зависимость холловской концентрации носителей nH от p в нормальном состоянии. Выяснилось, что при уменьшении p смена зависимости nH = 1 + p на nH = p, сопровождающаяся резким падением nH, начинается строго при p = p*, то есть достаточно далеко от верхней границы фазы с волной зарядовой плотности p = 0.16 (см. рис.).
Изображение

Зависимость холловской концентрации носителей nH от концентрации дырок p при Т = 500 К. Зеленым цветом отмечена область, в которой происходит реконструкция поверхности Ферми, связанная с волной зарядовой плотности (CDW).

Это говорит о том, что, во-первых, псевдощель связана не с зарядовым порядком, а, скорее, с антиферромагнитным моттовским диэлектриком и, во-вторых, именно переход в псевдощелевую фазу приводит к трансформации поверхности Ферми, так что ее объем резко уменьшается на одну дырку в расчете на атом меди.

Л.Опенов

1. S.Badoux et al., Nature 531, 210 (2016).
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 33391
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: ВТСП под “колпаком”

Номер сообщения:#79   morozov » Сб авг 20, 2016 19:54

On the possible mechanism of superconductivity
in cuprates and pnictides .
K.V. Mitsen1 and O.M. Ivanenko
Lebedev Physical Institute RAS, 119991 Moscow, Russia
The nature of the normal state and the mechanism of superconductivity in
two families of high-temperature superconductors, cuprates and pnictides,
remain a matter of intense discussions. According to band-structure
calculations, confirmed by ARPES data, the electronic structure of
pnictides differs considerably from that of cuprates. However, in spite of
these differences, it looks like in both cases there exists some general and
fairly “coarse” mechanism independent of fine details of the band structure
and responsible for superconductive pairing in these materials. Here, we
suggest a qualitative model describing the ground state and the mechanism
of superconductive pairing in cuprates and pnictides that, in our opinion,
can explain many of their unusual properties.

On the possible mechanism of superconductivity in cuprates and pnictides. Available from: https://www.researchgate.net/publicatio ... _pnictides [accessed May 6, 2016].
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 33391
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: ВТСП под “колпаком”

Номер сообщения:#80   morozov » Пт окт 07, 2016 18:36

Высокотемпературная сверхпроводимость в монослоях FeSe
М.В. Садовский а, б
а Институт электрофизики УрО РАН, г. Екатеринбург
б Институт физики металлов, Уральское отделение РАН, Екатеринбург
В обзоре обсуждаются основные эксперименты и теоретические представления, связанные с наблюдением высокотемпературной сверхпроводимости в интеркалированных соединениях FeSe и монослойных пленках FeSe на подложках типа SrTiO3. Подробно рассматривается электронная структура этих систем, имеющиеся теоретические расчеты этой структуры и их соответствие с ARPES экспериментами. Подчеркивается качественное отличие структуры электронного спектра рассматриваемых систем от типичной картины такого спектра в хорошо изученных сверхпроводниках на основе FeAs и возникающие, в связи с этим, проблемы теоретического описания формирования такого спектра. Обсуждаются возможные механизмы куперовского спаривания в монослоях FeSe и возникающие здесь проблемы. Поскольку монослойные пленки FeSe на SrTiO3 представляют собой типичные "сэндвичи Гинзбурга", анализируется возможность повышения температуры сверхпроводящего перехода Tc в них за счет различных вариантов "экситонного" механизма сверхпроводимости. Показано, что в своем классическом варианте (предложенном в свое время для таких систем Аллендером, Брэем и Бардиным), этот механизм не может объяснить наблюдаемые значения T_c, однако ситуация меняется, когда в качестве "экситонов" рассматриваются оптические фононы в SrTiO3 (с энергией порядка 100 meV). Рассмотрены как простейшая модель увеличения Tc за счет взаимодействия с такими фононами, так и более специфические модели, связанные с учетом доминирующей роли рассеяния "вперед", которые позволяют понять увеличение Tc, по сравнению с объемным FeSe и интеркалированными системами на его основе. Обсуждаются проблемы, связанные с антиадиабатическим характером сверхпроводимости при таком механизме.

http://ufn.ru/ufn16/ufn16_10/Russian/r1610b.pdf
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 33391
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: ВТСП под “колпаком”

Номер сообщения:#81   morozov » Пн окт 24, 2016 2:11

Сюрприз от передопированных купратов или куда пропали электроны?

“Передопированными” называют сверхпроводники, в которых концентрация носителей заряда больше оптимальной (отвечающей максимуму критической температуры Tc) величины. Долгое время считалось, что к передопированным купратным ВТСП применима обычная теория БКШ, согласно которой слабое притяжение между электронами вблизи поверхности Ферми (например, за счет их взаимодействия с фононами) приводит к образованию куперовских пар, формирующих сверхпроводящий бозе-конденсат. На первый взгляд, в сверхпроводимости участвует лишь малая доля электронов. Однако на самом деле это не так: концентрация “сверхпроводящих электронов” (так называемая сверхтекучая плотность) близка к полной концентрации электронов проводимости в образце, что экспериментально доказано для обычных низкотемпературных сверхпроводников. Но в купратных ВТСП дела обстоят по-другому. Детальные исследования передопированных купратов La2-xSrxCuO4 с различными x (всего было изучено более 2000 образцов) [1] показали, что в них сверхтекучая плотность гораздо меньше, чем предсказывает теория БКШ (рис. 1а). Впечатление такое, что большинство электронов куда-то исчезло. Еще один интересный результат работы [1] – обнаружение линейной зависимости сверхтекучей плотности от Tc почти во всем диапазоне допирования (рис. 1b) – опять же в противоречии с теорией БКШ.

ИзображениеИзображение

Рис. 1. Сверхтекучая плотность в расчете на элементарную ячейкуLa2-xSrxCuO4 как функция уровня допирования (a) и критической температуры (b). Красный цвет – эксперимент [1], зеленый цвет – теория БКШ.


Таким образом, приходится констатировать, что мы пока далеки от понимания физики не только недодопированных ВТСП (с чем все вроде бы уже свыклись), но и передопированных тоже (что оказалось полной неожиданностью). Одна радость – надежных экспериментальных данных становится все больше, хотя и не так быстро, как нам бы того хотелось. Остается только хорошенько подумать и все эти данные скопом объяснить. Нужны мозги…

По материалам заметки
“Superconducting electrons go missing”, J.Zaanen, Nature 536, 282 (2016).

1. I.Bozovic et al., Nature 536, 309 (2016).
___________________________________________________

Вообще-то лет почти тридцать назад об этом сообщил покойный Женя Максимов на семинаре Гинзбурга. Если я ничего не путаю.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 33391
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: ВТСП под “колпаком”

Номер сообщения:#82   morozov » Пт мар 03, 2017 23:35

Скейлинг магнетосопротивления в безмедном ВТСП

Во всех семействах как купратных, так и безмедных ВТСП образцы с оптимальным составом (максимальной критической температурой Tc) характеризуются строго линейной температурной зависимостью удельного сопротивления r при T > Tc. Принято считать, что причина линейности r(T) заключается в близости квантовой критической точки (ККТ). Вспомним, что при классических фазовых переходах второго рода сильные флуктуации приводят к отсутствию у системы характерной длины, и поэтому роль масштаба в зависимостях различных термодинамических величин от внешних параметров играет просто-напросто один из этих параметров. Как следствие, та или иная величина зависит от отношения двух параметров (а не от каждого из них по отдельности), например, от H/(T-Tc) – так называемый скейлинг. При квантовых фазовых переходах отсутствует не только характерная длина, но еще и характерное время, поэтому идея скейлинга распространяется на динамические величины, например, сопротивление.
Изображение
Рис. 1. a - Фазовая диаграмма BaFe2(As1-xPx)2. TN – температура антиферромагнитного перехода. Tc – температура сверхпроводящего перехода. Антиферромагнитная и сверхпроводящая фазы отмечены синим и красным цветом, соответственно. Кружок – предполагаемая квантовая критическая точка.
b - Температурная зависимость удельного сопротивления r образца с x=0.31 (нормировка на r (T = 300 К)).
c - Зависимость r того же образца от магнитного поля при T = 4 К, 14 К, 25 К, 31 К и 38 К (снизу вверх).
d - Полевые зависимости r другого образца с x=0.31 при T = 1.5 К, 20 К и 30 К (снизу вверх).
Изображение
e - Скейлинговые зависимости r (за вычетом остаточного удельного сопротивления r0) от m0H/T при различных температурах (x=0.31).
В поисках такого скейлинга авторы работы [1] детально изучили зависимости r монокристаллов BaFe2(As1-xPx)2 от T и H. Измерительный ток был направлен параллельно плоскости a-b, а магнитное поле с m0H £ 92 Тл – параллельно оси c. При x = 0 этот пниктид представляет собой антиферромагнитный металл. Замещение мышьяка фосфором приводит к подавлению антиферромагнетизма и возникновению сверхпроводимости (рис. 1а). Экстраполяция к T = 0 дает для ККТ x » 0.3. Вблизи этого уровня допирования температурная зависимость r при T > Tc линейна (рис. 1b). Зависимость r от магнитного поля тоже линейна в сильных полях (рис. 1c,d). Анализ показал, что деленная на температуру разность r и остаточного удельного сопротивления r0 является универсальной функцией H/T (рис. 1e). Авторы полагают, что причина линейности r по H и по T одинакова, а именно – рассеяние носителей заряда на критических квантовых флуктуациях вблизи ККТ и, как следствие, скейлинг скорости релаксации носителей по H и T.

Л.Опенов

1. J.M.Hayes et al., Nature Phys. 12, 916 (2016).
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 33391
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: ВТСП под “колпаком”

Номер сообщения:#83   morozov » Ср мар 22, 2017 13:22

Изображение
Этюды оптимизма: визуализация локального формирования спаренных электронов в ВТСП материале при Т>Тс
2007, Tом 4, выпуск 4
Тематика: Фундаментальные исследования

Хорошо известно, что в традиционных низкотемпературных сверхпроводниках сверхпроводящее состояние (состояние с нулевым сопротивлением) существует только ниже критической температуры Тс. Однако недавние исследования высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) [1 – 3] показали, что в них сверхпроводящее состояние возникает в изолированных крошечных областях при температурах, существенно превышающих Тс. Сотрудники физической лаборатории Принстонского университета с помощью специально модернизированного, сканирующего туннельного микроскопа (СТМ) обнаружили и визуализировали локальные, атомарного масштаба, сверхпроводящие области у медь-оксидной керамики Bi2Sr2CaCu2O8+δ в широком диапазоне температур (рис. 1).

Сверхпроводимость сохранялась внутри таких областей даже, когда образцы нагревались выше Тс и, хотя весь образец слишком «горяч», чтобы быть сверхпроводящим во всем объеме, эти области содержали спаренные электроны (куперовские пары). Описываемые области очень малы (всего несколько нанометров шириной) и могут существовать при температурах даже на 50 градусов (!) выше Тс. Они имеют специфическую атомную структуру, способствующую формированию электронных пар при очень высоких температурах.

Как видно на изображениях, полученных с помощью СТМ на керамике Bi2Sr2CaCu2O8+δ (рис. 1) по мере понижения температуры узор, состоящий из красных лоскутков с куперовскими парами, постепенно охватывает сканируемую область, и при Т = Тс почти вся область переходит в сверхпроводящее состояние.
Изображение
Рис. 1. Сверхпроводящие области в Bi2Sr2CaCu2O8+δ при различных температурах относительно Tc, наблюдаемые с помощью сканирующего туннельного микроскопа.

Более двух десятилетий тысячи ученых по всему миру пытались объяснить свойства медно-оксидной керамики, переходящей в сверхпроводящее состояние при температурах, существенно более высоких (Тс ~ –170°С), чем традиционные сверхпроводящие материалы (Тс ~ -250°С). Тем не менее, и эти температуры все еще являются весьма «холодными» по человеческим стандартам.

Сверхпроводящие области, обнаруженные Принстонской группой, являются предвестниками макроскопической сверхпроводимости и, безусловно, важны для тех, кто занимается изучением и улучшением свойств сверхпроводников. Эти результаты, возможно, помогут найти способ управления температурой объединения электронов в пары, и также определить предел способности куперовских пар обеспечивать сверхпроводимость. В дальнейшем, понимание деталей происходящего в локальных сверхпроводящих областях, возможно, позволит создать материал, который будет иметь лучшие свойства во всем объеме. Безусловно, такое развитие событий могло бы существенно повлиять на сверхпроводниковые технологии энергетических отраслей промышленности.

А.А. Никонов

Kenjiro K. Gomes et al., Nature, 447, 569 (2007).
http://www.superconductorweek.com/pr/05 ... rince1.htm.
http://wwwphy.princeton.edu/~yazdaniweb/Home.html
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 33391
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: ВТСП под “колпаком”

Номер сообщения:#84   morozov » Чт апр 27, 2017 2:22

УФН
Выпуски / 2017 / Апрель

Из текущей литературы


Фазовые диаграммы купратов и пниктидов как ключ к пониманию механизма высокотемпературной сверхпроводимости
К.В. Мицен, О.М. Иваненко
Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Москва, Российская Федерация
Представлен обзор экспериментальных фазовых диаграмм купратов и пниктидов, демонстрирующий, что специфические особенности фазовых диаграмм обоих семейств высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) могут быть поняты в рамках подхода, предполагающего образование при гетеровалентном допировании локализованных трионных комплексов, состоящих из допированного носителя и экситонов с переносом заряда (СТ-экситонов). Геометрия расположения таких ячеек (CT-плакетов), содержащих СТ-экситоны, в базовой плоскости кристалла определяется его кристаллической структурой и типом допанта, поэтому диапазон концентраций допантов, соответствующий существованию перколяционного кластера CT-плакетов, может быть легко определён для каждого конкретного соединения. Эти диапазоны концентраций допанта с хорошей точностью совпадают с экспериментальными областями существования сверхпроводящих куполов на фазовых диаграммах рассмотренных ВТСП-соединений. Появление свободных носителей и механизм сверхпроводящего спаривания связан в такой картине с биэкситонными комплексами (гайтлер—лондоновскими центрами), возникающими на соседних СТ-плакетах.
http://ufn.ru/ufn17/ufn17_4/Russian/r174e.pdf
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 33391
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: ВТСП под “колпаком”

Номер сообщения:#85   morozov » Пт дек 22, 2017 1:49

ФНТ
Low Temperature Physics/
Физикан изких температур, 2018, т. 44, No 1, c. 53–58
Перераспределение ионов кислорода в монокристаллах YBa2Cu3O7–x, обусловленное внешним гидростатическим давлением
Ю.И. Бойко, В.В. Богданов, Р.В. Вовк, Г.Я. Хаджай, С.В. Савич
Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина, пл. Свободы, 4, г. Харьков, 61022, Украина
E-mai: rvvovk2017@gmail.com; gkhadjai@univer.kharkov.ua
Статья поступила в редакцию 8 июня 2017 г., после переработки 31 июля 2017 г.,
опубликована онлайн28 ноября 2017 г.
Исследовано влияние высокого гидростатического давления на температурные зависимости электросопротивления в базисной плоскости монокристаллов YBa2Cu3O7–xс дефицитом кислорода. Установлено, что внешнее гидростатическое давление Р≈ 7 кбар существенно интенсифицирует процесс диффузионной коалесценции кислородных кластеров, т.е. обусловливает рост их среднего размера. Это, в свою очередь, приводит к увеличению числа отрицательных U-центров, наличие которых приводит к появлению фазы, способной генерировать спаренные носители электрического заряда и, соответственно, характеризующейся большей температурой перехода Тс. В рамках этой же гипотезы о механизме диффузионной коалесценции кислородных кластеров обсуждается изменение вида температурных и временных зависимостей электросопротивления в условиях действия внешнего гидростатического давления
http://fntr.ilt.kharkov.ua/fnt/pdf/44/4 ... -0053r.pdf
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 33391
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: ВТСП под “колпаком”

Номер сообщения:#86   morozov » Вс мар 17, 2019 23:32

Новости физики в Интернете
Магнитосопротивление сверхпроводника-купрата в нормальной фазе
1 сентября 2018

Свойства высокотемпературных сверхпроводников-купратов в их нормальной несверхпроводящей фазе вблизи точки сверхпроводящего перехода могут пролить свет на механизм высокотемпературной сверхпроводимости и поэтому представляют большой интерес. Для исследования этого состояния сверхпроводимость купрата искусственно подавляется с помощью сильного магнитного поля. При этом возникает так называемая «странная металлическая фаза» с линейной зависимостью магнитосопротивления от температуры. Однако влияние используемого магнитного поля на эту фазу пока изучено недостаточно. P. Giraldo-Gallo (Университет штата Флорида, США) и др. исследовали тонкие пленки La2-xSrxCuO4 в магнитных полях до 80 Тл и обнаружили, что их удельное сопротивление линейно растёт с величиной поля, в отличие от квадратичной зависимости, наблюдаемой в обычных металлах. Указанное поведение имеет место при параметре легирования, меньшем, чем его критическая величина p ≈ 0,19. Наблюдаемая двойная линейная зависимость от температуры и магнитного поля пока не имеет полного теоретического объяснения, но может свидетельствовать о том, что электрический ток в «странной металлической фазе» переносится не свободными квазичастицами, а по какому-то иному механизму. Источник: Science 361 479 (2018)


https://arxiv.org/pdf/1705.05806.pdf
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 33391
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: ВТСП под “колпаком”

Номер сообщения:#87   morozov » Вт дек 03, 2019 23:23

Опровергнута общепринятая физическая теория
06:39, 2 декабря 2019

Изображение: Leiden University

Ученые Стэнфордского университета обнаружили в сверхпроводящих металлах феномен, который пока еще не имеет объяснения. Он ставит под сомнение текущую физическую теорию сверхпроводимости и для своего описания требует квантовые компьютеры. Об этом сообщается в пресс-релизе на Phys.org.

Исследователи изучили переходную фазу в сверхпроводнике Bi-2212 (Bi2Sr2CaCu2O8+x), используя метод фотоэлектронной спектроскопии с угловым разрешением (ARPES). Интенсивный ультрафиолетовый свет выбивает электроны из образца, а по энергии и скорости частиц определяется поведение электронов в металле.

Сверхпроводимость вызвана электронами, которые ниже определенной критической температуры образуют куперовские пары и могут беспрепятственно проходить через кристалл. Выше этой границы в высокотемпературных сверхпроводниках возникает «странная» фаза, при которой электроны ведут себя не как независимые частицы, как в обычных металлах, а словно собираются в коллективы.

Кроме температуры на фазовый переход влияет степень легирования, то есть наличия в металле примесей. При относительно высокой температуре переход между нормальным и «странным» металлом происходит при доле примесей 19-20 процентов. Исследователи показали, что при этом распределение энергии электронов скачкообразным образом меняется. Если температуру понизить до сверхпроводящей фазы, то скачок сглаживается, и свойства начинают меняться постепенно.

Согласно физическому принципу, называемому квантовым фазовым переходом, этого не должно происходить: скачкообразный характер должен происходить и при низких температурах. По мнению ученых, феномен может объясняться квантовой запутанностью, и поведение частиц можно удовлетворительно описать лишь с помощью квантового компьютера.

Сверхпроводниками называют материалы, которые проводят электричество с нулевым сопротивлением. Это явление впервые обнаружилось при очень низких температурах (несколько градусов выше абсолютного нуля), однако затем сверпроводимости удалось добиться при более высоких температурах (92 кельвина).

Лента.ру
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Закрыто

Вернуться в «Дискуссионный клуб / Debating-Society»