跳到主要内容

话题

运输属性

运输属性

超导体的Pseudogap拼图

23 Nov 2005 IsabelleDumé.

物理学家已经观察到称为“伪焦点”的特征 - 首次在高温超导体中才能看到的东西 - 首次在磁性材料中。结果意味着伪影像可能不是高温超导体的独特,如前所述,晶格的电子和振动之间的相互作用可以在这些材料中起重要作用,再次相反,与当前的思维相反(自然 438 474).

超导性是材料中完全没有电阻。当它们被冷却至低于其超导转变温度时,在某些材料中观察到,并且当电子克服它们相互库隙排斥以形成时发生“Cooper pairs”。在Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)的低温超导性理论中,由于它们与声子的相互作用,电子被保持在一起–晶格的量化振动。

大多数高温超导体由铜和氧层的层组成,由金属原子如钇和钡分离,它们可以具有高达138个kelvin的过渡温度。制定理论以解释1986年在这些黄铜材料中发现的高温超导性,长期以来一直是凝聚物物理学中的突出挑战之一。然而,大多数理论家都假定电子 - 声子相互作用在任何成功的理论中都不会​​发挥重要作用。

超导体的定义特性之一是能隙–将Cooper副分成两个自由电子所需的能量。但是,在20世纪90年代中期,物理学家发现了类似差距的证据–他们叫一个伪影像–在高于过渡温度的温度下,在所谓的下脱层材料中。还发现铜酸盐蛋白的其他电子特性随着动量空间的方向而变化。这两个特征–Pseudogap和方向电子特性的变化–长期被认为是高温超导性的标志。

然而,斯坦福大学志勋沉和美国,加拿大,日本和荷兰的同事现在已经观察了一个完全不同的材料的伪影像–含有镧,锶,锰和氧气的金属锰矿化合物。这种材料展品“巨大磁阻”,当它在低于某个临界温度的情况下变成铁磁素。这种相变,被认为是电子和声子之间的相互作用,伴随着电阻的巨大下降。

Shen’S团队使用称为角度解析光曝光光谱(ARPE)的技术,以测量电子速度和散射率作为能量的函数。这些光谱揭示了铁圆形相中的电子运动与晶格的振动强烈地连接。此外,光谱随着动量空间方向而变化,并且对于伪影像的显示证据,其类似于在高温超导体中看到的行为。

结果表明,PseudoGAP是所有过渡金属氧化物的一般特征,而不仅仅是铜制铜超导体,而且理论家可能必须重新思考在高温超导中所用声子所发挥的作用。

版权©2021由IOP Publishing Ltd和个人贡献者