Διαβάστε με προσοχή Οι ερευνητές στο Πανεπιστήμιο Cornell στις ΗΠΑ πρόσθεσαν περαιτέρω στο παζλ της υπεραγωγιμότητας υψηλής θερμοκρασίας βρίσκοντας ότι η ηλεκτρονική δομή της ζώνης ενός υπεραγωγού υψηλής θερμοκρασίας που βασίζεται σε οξείδιο του χαλκού παραμένει σε μεγάλο βαθμό αμετάβλητη κατά τη μετάβαση στην υπεραγώγιμη κατάσταση. Το χαρακτηριστικό του διακένου ζώνης υπεραγωγού είναι επομένως επίσης παρόν πάνω από την οριακή θερμοκρασία υπεραγωγιμότητας. Στο πείραμά τους, οι ερευνητές βομβάρδισαν την επιφάνεια ενός οξειδίου του χαλκού που ονομάζεται LBCO με ακτίνες Χ. Ως αποτέλεσμα, απελευθερώθηκαν ηλεκτρόνια από χαμηλού βαθμού ατομικά κελύφη και προσδιορίζοντας την κατανομή της ενέργειας τους, μπορούσε να προσδιοριστεί η δομή της ζώνης των ηλεκτρονίων.

Η δομή της μπάντας ενός κρυστάλλου καθορίζει πώς οι παρορμήσεις (ταχύτητες) των ηλεκτρονίων σχετίζονται με τις ενέργειές τους. Συγκεκριμένα, η ομάδα Cornell εξέτασε πώς η δομή της ζώνης άλλαξε κατά την ψύξη του οξειδίου του χαλκού. Οι ερευνητές περίμεναν μια δραματική αλλαγή μόλις επετεύχθη η οριακή θερμοκρασία υπεραγωγιμότητας; Τέλος, η ηλεκτρική αντίσταση πέφτει κάτω από αυτή τη θερμοκρασία σχεδόν στο μηδέν.

Προς μεγάλη έκπληξή τους, ωστόσο, η δομή της ζώνης δεν άλλαξε καθώς εισήλθε στην υπεραγωγική κατάσταση. Συγκεκριμένα, το ενεργειακό χάσμα που είναι χαρακτηριστικό της υπεραγωγιμότητας υπήρχε ήδη στο οξείδιο του χαλκού σε ένα εύρος θερμοκρασίας πάνω από την κρίσιμη θερμοκρασία. Παρόλο που αυτό το έργο προκαλεί περαιτέρω παζλ, ο αρχηγός της μελέτης Seamus Davis είναι ενθουσιασμένος με το αποτέλεσμα.

Με απλά λόγια, το bandgap αντιστοιχεί στην ενέργεια που απαιτείται για να σπάσει τα ζεύγη ηλεκτρονίων που συνθέτουν την υπεραγωγιμότητα. Ο Ντέιβις πιστεύει ότι η μελέτη του θα ενεργοποιήσει μια σειρά από νέα πειράματα με οξείδια του χαλκού. επίδειξη

Μήνυμα από το Πανεπιστήμιο Cornell, Ithaca Stefan Maier

© science.de

Συνιστάται Επιλογή Συντάκτη