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Posted in | Microscopy | Nanoanalysis

Plus d'un précurseur, l'Etat pseudogap peuvent rivaliser avec la supraconductivité

Published on January 27, 2009 at 12:29 AM

Depuis près d'un siècle, les scientifiques ont tenté de percer les mystères de la supraconductivité nombreuses, où les matériaux conducteurs d'électricité avec une résistance nulle.

Parmi les nombreuses questions: l'existence du pseudogap, une phase qui jusqu'à présent a été trouvé dans des matériaux comme ils ont été refroidis à des températures supérieures à la température supraconductrice - la phase où les matériaux supraconducteurs.

Une équipe internationale de chercheurs dirigée par Boston College Physicien Vidya Madhavan rapports du pseudogap ne pas céder à la supraconductivité, mais persiste et co-existe - peut-être en concurrence, même - avec elle, ils disent dans les lettres la revue Physical Review.

«Il ya un besoin de comprendre le lien entre la supraconductivité et le pseudogap», explique Madhavan, un professeur assistant de physique. "Est-ce le pseudogap utile ou nuisible? T-il compléter la supraconductivité ou faut-il rivaliser avec lui? Telles sont les questions les chercheurs ont demandé."

Le pseudogap a été étroitement associée à la supraconductivité, le point où généralement non-associables électrons correspondent à des paires parfaites, et a été documentée à exister à des températures légèrement supérieures à celles qui donnent lieu à la supraconductivité. Qu'est-ce qui se passe après la température descend encore et l'électricité sans résistance mène a été un mystère.

Une compréhension plus approfondie de l'pseudogap pourrait expliquer pourquoi certains matériaux supraconducteurs mieux que d'autres à hautes températures - température supérieure au zéro absolu, ou zéro degré Kelvin, selon les chercheurs. La question est de savoir si cet écart a été un précurseur ou un concurrent avec la supraconductivité.

Madhavan et ses collègues ont combiné deux techniques d'enquête qui sont habituellement utilisés indépendamment. Microscopie à effet tunnel - ou STM - permet aux chercheurs de faire des images et d'étudier les propriétés électroniques des matériaux à l'échelle des atomes. Spectroscopie de photoémission à résolution angulaire - ou ARPES - permet également à l'étude des particules, mais par rapport à leur élan.

Les profils de ces techniques a créé duel d'une céramique supraconductrice à haute température connue comme Bi 2201, un oxyde de cuivre, documenté que le pseudogap n'est pas seulement précéder la supraconductivité. Il continue à co-exister une fois le superconducts matériel.

«Les chercheurs ont pensé que le pseudogap disparu", a déclaré Madhavan, qui a collaboré avec des chercheurs de l'Université de Tohoku, au Japon, et l'Institut National de Physique et Laboratoire de Physique de la Matière Condensée à Beijing, en Chine. "Mais les deux STM et ARPES nous montrer (le pseudogap) dans l'état supraconducteur. Il co-existe avec la supraconductivité et nous pensons qu'il est en compétition avec la supraconductivité,"

La notion de concurrence implique que la simple présence du pseudogap attire les électrons loin de l'écart supraconducteur. La nature exacte de ces états en concurrence pose le prochain défi pour les chercheurs.

"Ce que nous avons montré le pseudogap coexiste soulève un certain nombre de questions", a déclaré Madhavan. «Si nous n'avions pas le pseudogap, peut-être la température à laquelle les matériaux supraconducteurs pourraient être plus élevés?"

Trouver des matériaux qui supraconducteur à des températures plus élevées pourraient apporter la promesse de la supraconductivité beaucoup plus près aux applications pratiques désormais interdites par le coût élevé de super-refroidissement de matériaux dans un laboratoire.

Last Update: 4. October 2011 09:53

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