Уникальная квантовая критичность сверхпроводящего материала

Уникальная квантовая критичность сверхпроводящего материала

Применяя методику твердотельного ядерного магнитного резонанса (ssNMR — Solid-state NMR), учёным Национальной лаборатории департамента энергетики США (Эймс) удалось обнаружить уникальную квантовую критичность сверхпроводящего материала. Научное открытие обещает существенно нарастить понимание взаимодействия  магнетизма и нетрадиционной сверхпроводимости.

Определение высокотемпературной сверхпроводимости

Большинство сверхпроводников арсенида железа демонстрируют наряду с магнитными переходами также структурные (нематические) переходы. Такое состояние затрудняет понимание роли переходов в сверхпроводящих состояниях.

Между тем впервые сделанное в лаборатории Эймса соединение, куда вошли компоненты:

  • кальций,
  • калий,
  • железо,
  • мышьяк,

легированное некоторым количеством никеля, привело к созданию нового сплава CaK (Fe1-xNix) 4As4, демонстрирующего оригинальное магнитное состояние. Это необычное состояние специалисты называют кристаллическим спин-завихрением — антиферромагнитным состоянием кристаллов, исключающим нематические переходы.

Спиновые или нематические колебания исполняют важную роль в случаях, когда проявляется нетипичная сверхпроводимость. В этом конкретном случае учёным удалось исследовать магнитные флуктуации, применив ядерный магнитный резонанс (ЯМР) – одну из наиболее чувствительных методик изучения флуктуаций.

Используя сигнал ядерного резонанса (75As-ЯМР), специалисты обнаружили, что сплав CaKFe4As4 находится в антиферромагнитной квантовой критической точке, где исключается сверхпроводимость.

Исследованная магнитная квантовая критичность, исключающая факторы нематичности, в случае  для сплава CaK (Fe1-xNix) 4As4 предполагает, — спиновые флуктуации выступают первичным драйвером сверхпроводимости.

Какие сделаны выводы?

Это уникальный тип магнитного порядка, демонстрирует нормальное состояние взаимодействия «сверхпроводимость – магнетизм» при высоких температурах, в чём есть определённый смысл. Этот смысл указывает, что высокотемпературная сверхпроводимость допускается, исходя из квантового состояния критического антиферромагнитного перехода.


На основе информации: Ameslab


Добавить комментарий

Внимание: Спам не пройдёт. Работает фильтрация комментариев. *