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

Physical Review Letters: Ученые описали альтернативный магнетизм
Physical Review Letters: Ученые описали альтернативный магнетизм

Магнитные материалы традиционно классифицируют...

Nature: Международная группа ученых решает сложную физическую задачу
Nature: Международная группа ученых решает сложную физическую задачу

Сильно взаимодействующие системы играют важную...

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...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Applied Catalysis: MXene поможет получать экономически выгодный зеленый водород
Applied Catalysis: MXene поможет получать экономически выгодный зеленый водород
35% переболевших коронавирусом в течение года столкнулись с ухудшением здоровья
35% переболевших коронавирусом в течение года столкнулись с ухудшением здоровья
Science Immunology: Воспаление мозга вызывает мышечную слабость после инфекций
Science Immunology: Воспаление мозга вызывает мышечную слабость после инфекций
Acta Biomaterialia: Гидрогель поможет понять механизм развития Альцгеймера
Acta Biomaterialia: Гидрогель поможет понять механизм развития Альцгеймера
CSAA: Как восстановить мир в городе после конфликта — проблемы и перспективы
CSAA: Как восстановить мир в городе после конфликта — проблемы и перспективы
Новая технология фотоэлектрических модулей оптимизирована для городских условий
Новая технология фотоэлектрических модулей оптимизирована для городских условий
Nature Ecology & Evolution: Всеобщий предок LUCA оказался старше, чем считалось
Nature Ecology & Evolution: Всеобщий предок LUCA оказался старше, чем считалось
ИИ лучше клинических тестов справился с прогнозом течения болезни Альцгеймера
ИИ лучше клинических тестов справился с прогнозом течения болезни Альцгеймера
International Journal of Hydrogen Energy: К 2045 году будем летать на водороде
International Journal of Hydrogen Energy: К 2045 году будем летать на водороде
IEEE Access: Ученые открыли доступ к данным о работе электрических сетей
IEEE Access: Ученые открыли доступ к данным о работе электрических сетей
Нанопластики нарушают структуру и функциональность белков в грудном молоке
Нанопластики нарушают структуру и функциональность белков в грудном молоке
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Cell: Впервые восстановлена трёхмерная структура хромосом шерстистого мамонта
Cell: Впервые восстановлена трёхмерная структура хромосом шерстистого мамонта
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным

Новости компаний, релизы

Ведущие игроки агрорынка представят новинки на «Дне поля» в Агробиотехнопарке Казанского ГАУ
Межсетевой экран защитит компьютерные системы от киберугроз
Университет МИСИС будет готовить специалистов в сфере квантовых технологий
40% профессионалов предпочитают работать удаленно с дачи
В Нижнем Новгороде проходит Шестой «ЯлФест-2024»