Сверхпроводники-лоскутки: 40-летнее заблуждение о купратах развеяно

Отредактировано: Svitlana Velhush

A 40-year assumption about high-temperature superconductors has just been overturned. New 3D X-ray diffraction reveals that cuprates are not structurally uniform, but a patchwork of different crystal structures. A fascinating shift in how we understand superconductivity.

Image
Reply

Сорок лет исследователи высокотемпературных сверхпроводников на основе меди полагали, что их кристаллы однородны насквозь. Новое исследование учёных из Уорикского университета и Европейского синхротронного источника излучения (ESRF) показало обратное: материал представляет собой мозаику разных структур.

Открытие 1986 года — купраты — обещало революцию в передаче энергии без потерь. Все теории и расчёты строились на представлении о единой кристаллической решётке. Теперь это представление опровергнуто.

С помощью трёхмерной рентгеновской дифракции (3DXRD) команда впервые заглянула глубоко внутрь образца LESCO — лантан-европий-стронциевого купрата. Сканирование от комнатной температуры до 100 кельвинов выявило две разные атомные упаковки, разделённые необычно широкими границами — около 150 нанометров.

Эти границы, по словам химика Марка Сенна, не просто разделяют области, а активно мешают сверхпроводимости. Электроны, которые должны образовывать пары и двигаться без сопротивления, сталкиваются с препятствиями в этих зонах.

Результат объясняет, почему одни образцы работают лучше других, и требует пересмотра многих прежних измерений. Будущие модели должны учитывать эту внутреннюю неоднородность.

Метод 3DXRD, ставший возможным благодаря модернизации ESRF, откроет похожие «скрытые» структуры и в других материалах. Вопрос теперь стоит так: считать ли купрат единым веществом или набором нескольких материалов в одном кристалле.

Понимание реальной структуры приближает практическое применение сверхпроводников при более высоких температурах.

29 Просмотров

Источники

  • We've Been Wrong About This Type of Superconductor For The Last 40 Years

Комментарии

Читайте больше статей по этой теме:

Вы нашли ошибку или неточность?Мы учтем ваши комментарии как можно скорее.