Физики связали псевдощель в купратах с электронными парами — Ars Technica
Группа физиков под руководством Милана Аллана из Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана и Ингмара Сварта из Утрехтского университета зафиксировала электрический шум, указывающий на связь псевдощели в купратных сверхпроводниках с образованием электронных пар. О результатах исследования, опубликованного в журнале Science, сообщает Ars Technica.
Шум как индикатор пар
Купраты — это содержащие медь материалы, способные переходить в сверхпроводящее состояние при более высоких температурах, чем большинство обычных сверхпроводников. Однако механизм их высокотемпературной сверхпроводимости до сих пор не имеет общепринятого объяснения. Одной из ключевых загадок является псевдощель — состояние, при котором измерения показывают меньшее количество электронов на определённых энергетических уровнях.
Учёные исследовали кристаллы купрата BSCCO, охлаждённые до нескольких градусов выше абсолютного нуля. С помощью сканирующего туннельного микроскопа они измеряли так называемый дробовой шум — слабые колебания тока, вызванные поступлением отдельных электрических зарядов. Когда два электрона движутся вместе как куперовская пара, такой шум должен усиливаться.
Больше актуальных новостей — в Telegram-канале UA.News Telegram.
Сигнал на уровне псевдощели
Исследователи обнаружили, что дополнительный шум начинал расти именно на энергетическом уровне локальной псевдощели, а не только на уровнях, связанных со сверхпроводимостью. Такой же характер сигнала наблюдался в образцах с различным химическим составом.
Для проверки интерпретации кристаллы помещали в магнитное поле до шести тесла. Оно подавляет образование пар, но в значительной степени сохраняет общую картину нехватки электронов. С увеличением поля уровень шума снижался до значений, характерных для одиночных электронов.
По мнению авторов, результаты свидетельствуют о том, что в купратах электронные пары могут формироваться до появления фазовой когерентности — состояния, при котором пары начинают двигаться согласованно и материал становится сверхпроводником. В то же время эксперимент не исключает, что другие структуры, в частности волны плотности заряда, также могут быть связаны с псевдощелью.
