Neues Material wirft Fragen zu theoretischen Modellen der Supraleitung auf

Anonim

Das Ames-Labor des US-Energieministeriums hat erfolgreich die erste reine Einkristallprobe eines neuen Eisenarsenid-Supraleiters, CaKFe4As4, entwickelt, und Untersuchungen dieses Materials haben einige lange theoretische Modelle der Supraleitung in Frage gestellt.

Das Material zeichnet sich durch die hohe Supraleitungstemperatur von 35 K aus, ohne dass kleine Mengen zusätzlicher Elemente (wie Kobalt oder Nickel), die Dotierstoffe genannt werden, benötigt werden.

"Das ist wichtig, weil Dotierstoffe, die früher zur Induktion von Supraleitung verwendet wurden, auch die Supraleitung und andere wichtige physikalische Eigenschaften von Materialien stören", sagte Adam Kaminski, Wissenschaftler am Ames Laboratory und Professor an der Fakultät für Physik und Astronomie an der Iowa State University. "Dieses Material bot uns eine ausgezeichnete Gelegenheit, die Supraleitung in reinen Proben ohne die Beeinflussung von Dotierstoffen zu untersuchen."

Mithilfe hochauflösender winkelaufgelöster Photoemissionsspektroskopie und Dichtefunktionaltheorie konnten die Forscher die supraleitende Lücke in Bereichen des Impulsraumes messen, die zuvor in anderen Materialien nicht zugänglich waren, und fanden heraus, dass ihre Ergebnisse dem allgemein anerkannten antiferromagnetischen Fluktuationsmodell widersprachen.

"Unsere Daten, die aus Proben von reinem Eisen-Arsen-Supraleiter gewonnen wurden, stellen eine große Abweichung von früheren Untersuchungen von dotierten Proben dar und stellen einige etablierte Theorien in Frage", sagte Kaminski. "Es bedeutet, dass die Vorhersagen früherer Modelle nur teilweise gültig sind und da viele Aspekte nicht vollständig verstanden werden. Was unsere Arbeit erreicht hat, ist eine neue saubere Forschungsrichtung zu schaffen, um ein allgemeines Modell zu finden, um das Verhalten von diese neuartigen Supraleiter. "

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