Сайт переехал physreal.com

science
Знания, не рождённые опытом, бесплодны и полны ошибок.
Леонардо да Винчи



Copyleft © 2004 - 2024
physics.com.ua

Электронный web-журнал Physics.com.ua

Научные исследования и технические разработки по физике. Новости, факты, люди, интервью. Теория и практика. Каталог статей. Каталог ссылок. Форум. Научно-технические разработки. Документация, библиотека.
Палата мер и весов. Работа
для физиков. Юмор, сатира, лирика.

Контакты Главная | Стартовая | Избранное | Поиск
 

Потеря пароля | Регистрация

   
БАК остро нуждается в детекторах для фиксирования элементарных частиц
Высадка космонавтов на Луну будет осуществлена, в лучшем случае, в 2033–2034 годах
Гранты для обучения в аспирантуре по естественным наукам в Германии (программа SALSA)
Видео. Поиск редких процессов на коллайдерах
Пьезо-оптомеханический преобразователь связывает звук, свет и радио
Программу Наноконструктор проекта nanoModel можно скачать бесплатно
VII Международная школа-конференция молодых ученых и специалистов - Современные проблемы физики 2016
Ученые получили температуру ниже абсолютного нуля
С 10-го по 21-е сентября администрация уходит в отпуск

  Новости  
  Новости физики  
  Науку делают люди  
  Гранты, олимпиады, конкурсы и стипендии  
  Знаете ли Вы что...  
  Приборы, научно-технические разработки  
  Программные продукты  
  Конференции, семинары, школы и форумы  
  Физики шутят  
  Новости нашего журнала  
  Экспорт данных в формате RSS  
  Материалы  
  Каталог научных статей  
  Банк рефератов  
  Блог  
  PACS  
  Исторический календарь  
  Нобелевские лауреаты  
  Голосования и опросы  
  Информационные партнёры  
  Полезные ссылки  
  Палата мер и весов  
  Технические требования к предоставляемой информации  
rss2email
Новости электронного web-журнала Physics.com.ua




Рассылки Subscribe.Ru
Лента "Новости электронного web-журнала Physics.com.ua"
  Голосования и опросы  
 

Глобальное потепление - это...

результат неконтролируемого загрязнения атмосферы
результат естественного изменения климата
кто-то его незаметил
средство наживы для экологических организаций



Всего голосов: 2730
Комментариев: 3

 
  Статистика  
 
Яндекс цитирования Rambler's Top100

 
  Реклама  
 

 
 
НОВОСТИ




Экспорт новостей в формате RSS по выбранным категориям

2007-12-21 16:43:55, обсуждение: 0
НОВОСТИ ФИЗИКИ | СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ

Новые данные о псевдощели, сверхпроводящей щели и нанонеоднородностях в ВТСП

В последние годы споры о том, имеет ли псевдощель отношение к механизму высокотемпературной сверхпроводимости, свелись к дискуссии о количестве энергетических щелей в ВТСП.

Из одних экспериментов следует, что как выше, так и ниже критической температуры Tc в спектре квазичастичных возбуждений имеется только одна щель, то есть псевдощель при T > Tc является "предвестником" сверхпроводящей щели при T < Tc. Согласно соответствующим теоретическим моделям, при T = Tc возникает фазовая когерентность между куперовскими парами, сформированными при T = T* > Tc. Другие эксперименты свидетельствуют о наличии при T < Tc двух щелей, одна из которых сверхпроводящая, а вторая – нет. Если это действительно так, то сверхпроводимость в ВТСП либо конкурирует, либо сосуществует с какой-то несверхпроводящей фазой. В пользу "двухщелевой картины" говорят, в частности, различные размеры щели, определяемые при T < Tc разными методами (СТМ, фотоэмиссия, андреевское отражение, рамановская спектроскопия и др.). Еще один вопрос, по которому единого мнения пока нет, касается экспериментально наблюдаемой неоднородности щели на масштабе порядка нанометра. Широкое распространение получила точка зрения, что такая неоднородность является неотъемлемым атрибутом (может быть, даже причиной) высокотемпературной сверхпроводимости. Но не все с этим согласны. В работах [1] и [2] две группы исследователей независимо друг от друга пришли к выводу, что щелей в ВТСП все-таки две. При этом пространственно неоднородной является несверхпроводящая щель, тогда как сверхпроводящая – однородна.

Авторы [1] исследовали недодопированные и передопированные монокристаллы Bi2Sr2CaCu2O8+x методом фотоэмиссионной спектроскопии с угловым разрешением (ARPES) и однозначно показали, что существует щель, "открывающаяся" строго при T = Tc (когда сопротивление становится равным нулю) и отсутствующая при T > Tc. Это и есть сверхпроводящая щель. Она имеет симметрию, близкую к d-волновой (то есть, максимальна в направлении связей Cu-O и обращается в нуль на диагоналях Cu-Cu между этими связями), а при T < Tc ведет себя в соответствии с теорией БКШ (рис.1). Другая щель (псевдощель) при T » Tc почти не зависит от температуры. Она тоже максимальна в направлениях Cu-O, но гораздо больше сверхпроводящей щели и поэтому "загораживает" ее. По мере приближения к диагонали Cu-Cu псевдощель уменьшается, но остается больше сверхпроводящей щели на значительной части контура Ферми. Это и является причиной того, почему в предыдущих исследованиях ARPES сверхпроводящая щель либо оставалась "незамеченной", либо за нее ошибочно принимали псевдощель. В работе [1] впервые удалось найти такую область импульсного пространства вблизи диагонали Cu-Cu (рис.1), где сверхпроводящая щель хоть и невелика, но все же больше псевдощели, и поэтому ARPES "видит" именно ее (если подойти к диагонали Cu-Cu еще ближе, то сверхпроводящая щель уменьшается настолько, что становится сравнимой с погрешностью ARPES).

Рис. 1. Температурная зависимость сверхпроводящей щели Δ в различных участках контура Ферми ВТСП Bi2Sr2CaCu2O8+x. Направление Г-(π,π) в импульсном пространстве соответствует направлению Cu-Cu в координатном пространстве.

 

В работе [2] для измерения локальной величины энергетической щели в ВТСП

Bi2Sr2CuO6+x с Tc = 15К был использован сканирующий туннельный микроскоп (СТМ). Эксперимент проводили в сверхвысоком вакууме с очень высоким пространственным разрешением. Усовершенствование измерительной методики позволило построить "карты" распределения щели в одной и той же области образца при различных температурах. Как и в предыдущих СТМ-исследованиях, была обнаружена сильная пространственная неоднородность щели, причем максимальные размеры щели достигали 40 мэВ. Но очень слабая температурная зависимость этой неоднородности и ее наличие как при T < Tc, так и при T > Tc (рис. 2) навели авторов [2] на мысль вычесть "неоднородный фон" при  T = 16 K > Tc из данных при T < Tc. Результатом такого вычитания явилась маленькая и практически однородная щель (рис. 3). Она обращается в нуль при T = Tc, то есть именно эта щель и является сверхпроводящей.

Рис. 2. Эволюция неоднородности энергетической щели в ВТСП Bi2Sr2CuO6+x с Tc = 15 К при увеличении температуры: T = 5 K (a); 8 K (b); 11 K (c); 13 K (d); 15 K (e); 17 K (f). Размер области сканирования 17.5 х 17.5 нм2.

 

Рис. 3. Пространственное распределение "маленькой" (сверхпроводящей) щели Δ = (6.7 ± 1.6) мэВ при T = 6 K для того же участка образца, что и на рис. 2, но после вычитания "неоднородного фона" при T = 16 К.

Данные работ [1] и [2], взятые в своей совокупности, указывают на то, что при T = T* > Tc в ВТСП формируется большая пространственно неоднородная щель (псевдощель), не имеющая отношения к сверхпроводимости, а при T = Tc возникает собственно сверхпроводящая щель – однородная и значительно меньшая по величине.

  1. W.S.Lee et al., Nature 450, 81 (2007).

  2. M.C.Boyer et al., Nature Phys. 3, 802 (2007).

Л.Опенов
ПЕРСТ



БАК остро нуждается в детекторах для фиксирования элементарных частиц
Эффект рождения гидродинамических потоков от ультразвуковых волн
Создан безмагнитный кремниевый циркуляционный чип для диапазона миллиметровых волн
Физики из Национального института стандартов и технологий (США) добились одновременной квантовой запутанности сразу 219 ионов бериллия (9Be+)
Новый метод получения пучка спин-поляризованны позитронов
Исследователи из Аргоннской национальной лаборатории США разработали полупроводниковый материал, у которого тепловое расширение практически отсутствует
Емкость литий-ионных батарей увеличена в 10 раз
Американские физики создали первый трехмерный волновод на базе фотонного кристалла, который позволяет передавать оптический сигнал по определенным траекториям
2009 год - Международный Год Астрономии
Ученые уточнили возраст Солнечной системы