Сорок років дослідники високотемпературних надпровідників на основі міді вважали, що їхні кристали однорідні наскрізь. Нове дослідження вчених з Уорікського університету та Європейського синхротронного джерела випромінювання (ESRF) показало протилежне: матеріал є мозаїкою різних структур.
Відкриття 1986 року — купрати — обіцяло революцію в передачі енергії без втрат. Усі теорії та розрахунки будувалися на уявленні про єдину кристалічну ґратку. Тепер це уявлення спростовано.
За допомогою тривимірної рентгенівської дифракції (3DXRD) команда вперше зазирнула глибоко всередину зразка LESCO — лантан-європій-стронцієвого купрату. Сканування від кімнатної температури до 100 кельвінів виявило дві різні атомні упаковки, розділені незвично широкими межами — близько 150 нанометрів.
Ці межі, за словами хіміка Марка Сенна, не просто розділяють області, а активно перешкоджають надпровідності. Електрони, які мають утворювати пари й рухатися без опору, натрапляють на перешкоди в цих зонах.
Результат пояснює, чому одні зразки працюють краще за інші, і вимагає перегляду багатьох попередніх вимірювань. Майбутні моделі повинні враховувати цю внутрішню неоднорідність.
Метод 3DXRD, який став можливим завдяки модернізації ESRF, відкриє подібні «приховані» структури й в інших матеріалах. Питання тепер стоїть так: чи вважати купрат єдиною речовиною, чи набором кількох матеріалів в одному кристалі.
Розуміння реальної структури наближає практичне застосування надпровідників за вищих температур.
