W kupracie odkryto mozaikową strukturę krystaliczną — ScienceDaily
Naukowcy z Uniwersytetu Warwick, we współpracy z Europejskim Ośrodkiem Promieniowania Synchrotronowego we Francji, odkryli, że wewnętrzna struktura badanego nadprzewodnika kupratowego nie jest jednorodna. Zamiast jednego typu budowy krystalicznej w materiale znaleziono obszary z dwiema nieco różnymi konfiguracjami atomowymi, donosi ScienceDaily.
Trójwymiarowe badanie kryształu
Naukowcy zastosowali metodę skaningowej trójwymiarowej dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego, która pozwala badać rozmieszczenie atomów wewnątrz kryształu. Zasada działania tego podejścia jest podobna do tomografii komputerowej, jednak zamiast tkanek i narządów obrazuje ono atomową strukturę materiału.
Trójwymiarowa wizualizacja wykazała, że kryształ składa się z mozaiki obszarów strukturalnych. Granice między nimi okazały się setki razy szersze, niż oczekiwali badacze. Te strefy przejściowe są wystarczająco duże, by zachowywać się niemal jak odrębne struktury i potencjalnie wpływać na przepływ prądu elektrycznego w materiale.
Więcej aktualnych wiadomości na kanale UA.News w Telegramie Telegram.
Konsekwencje dla teorii nadprzewodnictwa
Kupraty to zawierające miedź nadprzewodniki zdolne przewodzić prąd elektryczny bez oporu w stosunkowo wysokich, choć wciąż bardzo niskich, temperaturach. Przez około 40 lat teorie ich nadprzewodnictwa opierały się głównie na założeniu, że struktura krystaliczna takich materiałów jest taka sama w całej ich objętości.
Kierownik badań, profesor Mark Senn, zaznaczył, że szerokie granice między obszarami strukturalnymi prawdopodobnie nie tylko współistnieją z nadprzewodnictwem, ale mogą je utrudniać. Zdaniem zespołu może to wyjaśniać różnice we właściwościach różnych materiałów nadprzewodzących i wymagać ponownego przemyślenia części wcześniejszych pomiarów ich właściwości objętościowych.
Wyniki opublikowano w czasopiśmie Physical Review Letters. Badacze przypuszczają, że podobne ukryte cechy strukturalne mogą być powszechne wśród innych kupratów, a także materiałów pokrewnych badanych pod kątem nadprzewodnictwa pod ekstremalnym ciśnieniem. Pomiary stały się możliwe po modernizacji Europejskiego Ośrodka Promieniowania Synchrotronowego o wartości 150 mln euro.
