Фізики встановили зв'язок між псевдощілиною в купратах та електронними парами -- Ars Technica.

Команда фізиків, очолювана Міланом Алланом з Людвіга-Максиміліана в Мюнхені та Інгмаром Свартом з Утрехтського університету, зафіксувала електричний шум, що свідчить про взаємозв'язок псевдощілини в купратних надпровідниках з формуванням електронних пар. Ці результати дослідження були опубліковані в журналі Science, про що повідомляє Ars Technica.

Гучність як показник пар.

Купрати – це матеріали, що містять мідь, які можуть досягати надпровідного стану при температурах, що перевищують ті, за яких працюють більшість традиційних надпровідників. Проте механізм, що забезпечує їхню високу температуру надпровідності, досі залишається недостатньо зрозумілим. Однією з основних нерозгаданих загадок є псевдощілина – стан, при якому спостерігається зменшена кількість електронів на певних енергетичних рівнях.

Дослідники вивчали кристали купрату BSCCO, охолоджені до температури, що перевищує абсолютний нуль лише на кілька градусів. З використанням сканувального тунельного мікроскопа вони проводили вимірювання дробового шуму – легких коливань струму, які виникають через надходження окремих електричних зарядів. Відомо, що коли два електрони переміщуються в парі, відомій як пара Купера, цей шум має тенденцію посилюватися.

Для отримання більш свіжих новин підписуйтеся на наш Telegram-канал UA.News.

Сигнал у зоні псевдопростору

Дослідники виявили, що додатковий шум починав зростати саме на енергетичному рівні локальної псевдощілини, а не лише на рівнях, пов'язаних із надпровідністю. Такий самий характер сигналу спостерігали у зразках із різним хімічним складом.

Для верифікації інтерпретацій кристали піддавали дії магнітного поля до шести тесла. Це поле гальмує процес утворення пар, проте в значній мірі зберігає загальну картину нестачі електронів. При збільшенні сили поля рівень шуму зменшувався до значень, які властиві поодиноким електронам.

На думку авторів, результати свідчать, що в купратах електронні пари можуть формуватися до появи фазової когерентності -- стану, коли пари починають рухатися узгоджено й матеріал стає надпровідником. Водночас експеримент не виключає, що інші структури, зокрема хвилі зарядової густини, також можуть бути пов'язані з псевдощілиною.