Kırk yıl boyunca bakır bazlı yüksek sıcaklık süperiletkenlerini araştıranlar, kristallerinin baştan sona homojen olduğunu varsaydı. Warwick Üniversitesi ve Avrupa Senkrotron Işınım Kaynağı'ndan (ESRF) bilim insanlarının yeni araştırması bunun tersini gösterdi: malzeme, farklı yapıların bir mozaiğidir.
1986 yılının keşfi olan kupratlar, kayıpsız enerji iletiminde devrim vaat ediyordu. Tüm teoriler ve hesaplamalar, tek bir kristal kafes tasavvuruna dayanıyordu. Şimdi bu tasavvur çürütülmüştür.
Ekip, üç boyutlu X-ışını kırınımı (3DXRD) sayesinde ilk kez LESCO — lantan-evropiyum-stronsiyum kupratı — örneğinin derinliklerine baktı. Oda sıcaklığından 100 kelvine kadar yapılan tarama, yaklaşık 150 nanometre genişliğindeki alışılmadık sınırlarla ayrılmış iki farklı atomik dizilimi ortaya çıkardı.
Kimyager Mark Senn'e göre bu sınırlar yalnızca bölgeleri ayırmakla kalmıyor, süperiletkenliği de etkin biçimde engelliyor. Çift oluşturup dirençsiz hareket etmesi gereken elektronlar, bu bölgelerde engellerle karşılaşıyor.
Sonuç, bazı örneklerin neden diğerlerinden daha iyi çalıştığını açıklıyor ve önceki birçok ölçümün gözden geçirilmesini gerektiriyor. Gelecekteki modeller bu içsel homojensizliği hesaba katmalıdır.
ESRF'nin modernizasyonu sayesinde mümkün hale gelen 3DXRD yöntemi, başka malzemelerdeki benzer "gizli" yapıları da ortaya çıkaracak. Artık soru şu: kuprat tek bir madde mi, yoksa tek bir kristaldeki birkaç malzemenin bir araya gelmesi mi sayılmalı?
Gerçek yapının anlaşılması, süperiletkenlerin daha yüksek sıcaklıklarda pratik kullanımını yakınlaştırıyor.
