Мощные магнитные поля помогли углубить понимание сверхпроводимости

Используя магнитные поля рекордной интенсивности, генерируемые оборудованием Pulsed Field Facility Национальной лаборатории NHMFL (National High Magnetic Field Laboratory) в Лос-Аламосе (штат Нью-Мексико), Бред Рэмшоу (Brad Ramshaw) с коллегами смогли раздвинуть пределы понимания явления высокотемпературной сверхпроводимости.

Одним из интересных аспектов высокотемпературных сверхпроводников, является возможность изменять температуру перехода, T_c, путем «легирования»: изменения количества электронов, участвующих в сверхпроводимости.

В статье для журнала Science, коллектив NHMFL исследовал этот аспект проблемы, на основе данных измерений магнитных квантовых осцилляций, как функции дырочного легирования. Магнитные поля, приближающиеся к 100 тесла, подавляли сверхпроводимость и делали возможным измерение осцилляций в нормальном металлическом состоянии при температурах, близких к критической точке (T_c ~ 94 К).

Эксперимент показал, что если сверхпроводник на основе оксида меди, YBa₂Cu₃O_6+x, легировать до наивысшей температуры T_c (оптимальное легирование), электроны становятся очень тяжелыми (рост эффективной массы является показателем усиления их взаимодействия) и движутся кореллированным образом.

«Это говорит нам, что электроны очень сильно взаимодействуют с материалом, если он оптимальный сверхпроводник, — объясняет Рэмшоу. — Это крайне важная информация для построения следующей теории сверхпроводимости».

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365