Süperiletkenlerdeki elektronlar Cooper çiftleri adı verilen yapılarda birlikte hareket ederler. Bu "eşleştirme" şunu sağlar:
S-dalgalı süper iletkenlerde - genellikle böylekurşun, kalay ve cıva gibi malzemeler - Cooper çiftleri, bir elektronun yukarı ve diğerinin aşağı bakmasından oluşur ve her ikisi de saf açısal momentum olmadan birbirlerine "yüz" doğru hareket eder. Son yıllarda, yeni bir egzotik malzeme sınıfı, Cooper çiftlerinin iki kuantum açısal momentuma sahip olduğu sözde d-dalgası süperiletkenliğini göstermiştir.
Fizikçiler, üçüncü bir kişinin varlığı teorisini ortaya attılarbu iki sözde "tekli" durum arasındaki süperiletken türü: bir kuantum açısal momentuma sahip bir p-dalgası süperiletken ve elektronların antiparalel dönüşlerden ziyade paralel çiftlenmesiyle. Bu spin-üçlü süperiletken, kendisi bir antiparçacık olan eşsiz bir parçacık olan Majorana fermiyonlarını yaratmak için kullanılabileceği için kuantum hesaplamada büyük bir atılım olacak.
20 yılı aşkın bir süredir stronsiyum ruthenate (Sr2RuO4), bir p dalgası süperiletken rolü için önde gelen adaylardan biri olmuştur.
Ramshaw ve ekibi kesin olarak karar verdistronsiyum rutenatın bu kadar popüler bir p-dalgası süperiletken olup olmadığını belirlemek için. Yüksek çözünürlüklü rezonant ultrasonik spektroskopi kullanarak, bu malzemenin potansiyel olarak tamamen yeni bir süperiletken türü olduğunu keşfettiler: g-dalgası.
Önceki projelerde olduğu gibi, Ramshaw ve GoshAlmanya'daki Max Planck Kimyasal Katı Hal Fiziği Enstitüsü personeli tarafından yetiştirilen bir stronsiyum rutenat kristalindeki süperiletkenliğin simetri özelliklerini incelemek için rezonans ultrasonik spektroskopi kullandı.
Bununla birlikte, önceki girişimlerin aksine, Ramshaw ve Ghosh, deneyi yürütürken büyük bir zorlukla karşılaştı.
Ghosh, "Rezonant ultrasonu 1 Kelvin'e (eksi -272,15 Santigrat) kadar soğutmak zordur ve bunun için tamamen yeni bir aparat yapmak zorundaydık" diye açıklıyor Ghosh.
Yeni bir kurulumla Cornell ekibimalzeme 1.4 Kelvin'e (-271.75 ° C) bir süper iletken geçişle soğutulduğunda, bir kristalin elastik sabitlerinin (esasen bir malzemedeki sesin hızı) çeşitli ses dalgalarına tepkisini ölçtü.
Ramshaw, "Bu, bu kadar düşük sıcaklıklarda şimdiye kadar elde edilen en doğru rezonans ultrasonik spektroskopi verileridir" dedi.
Verilere dayanarak, bilim adamları şunu belirlediler:stronsiyum rutenat, iki bileşenli bir süper iletken olarak adlandırılan şeydir. Bu, elektronların bağlanma şeklinin tek bir sayıyla tanımlanamayacak kadar karmaşık olduğu anlamına gelir; onun da yönlendirmeye ihtiyacı var.
Önceki çalışmalar kullanıldıNükleer manyetik rezonans (NMR) spektroskopisi, stronsiyum rutenatın ne tür bir dalga materyali olabileceği olasılıklarını daraltarak, p-dalgasını bir seçenek olarak etkin bir şekilde ortadan kaldırır. Malzemenin iki bileşenli olduğunu belirleyen Ramshaw'ın ekibi, yalnızca bu bulguları doğrulamakla kalmadı, aynı zamanda stronsiyum rutenatın sıradan bir s veya d dalgası süperiletken olmadığını da gösterdi.
Araştırmacılar artık bu tekniği, p dalgası için potansiyel adaylar olup olmadıklarını görmek için diğer materyalleri incelemek için kullanabilirler.
Ayrıca okuyun
Ekosistem çağında: BT devleri nasıl günlük hayatımızın arayüzlerine dönüşüyor
Kıyamet buzulu bilim adamlarının sandığından daha tehlikeli çıktı. Ana şeyi söyleriz
GitHub, "ana" terimini nötr eşdeğeriyle değiştirdi