Super Finding pada Superkonduktivitas


BSCCO adalah oksida tembaga berlapis kompleks yang menjadi superkonduktor pada suhu kritis yang relatif tinggi. Davis dan kawan-kawannya tahu bahwa dalam logam, sifat itu muncul dari getaran dalam kisi kristal. Dalam keramik, mereka diduga sangat berinteraksi elektron berpasangan bergerak melalui lapisan oksida tembaga tetapi perlu bukti

BSCCO adalah oksida tembaga berlapis kompleks yang menjadi superkonduktor pada suhu kritis yang relatif tinggi.

Davis dan kawan-kawannya tahu bahwa dalam logam, sifat itu muncul dari getaran dalam kisi kristal. Dalam keramik, mereka diduga sangat berinteraksi elektron berpasangan bergerak melalui lapisan oksida tembaga tetapi perlu bukti. Untuk itu, mereka memutuskan untuk mengganggu lapisan tembaga oksida dalam superkonduktor Tc tinggi yang disebut BSCCO, yang juga mengandung lapisan bismut oksida, stronsium oksida dan kalsium.

Kelompok ini mengganti atom tembaga dalam BSCCOs sumber dari setiap elektron berpasangan dengan pengotor seng yakin untuk menyebarkan elektron. Mereka menyaksikan apa yang terjadi dengan menggunakan scanning tunneling microscope (STM). Davis dan rekan-rekannya merancang instrumen ini untuk beroperasi pada suhu serendah 0, 25 derajat di atas nol. Ujung ultrafine, yang hanya berukuran beberapa atom, melewati permukaan sampel, menghasilkan arus listrik yang melaluinya elektron dapat "terowongan." Tunneling ini menyebabkan sedikit perpindahan di ujung, yang diterjemahkan ke dalam gambar topografi.

Gambar-gambar yang dihasilkan STM dalam percobaan ini mengungkap awan-awan yang semarak berbentuk silang dari partikel semu, keadaan eksitasi elektron yang secara kolektif bertindak seperti elektron bebas, di atas atom seng. Awan-awan ini memanjang sekitar 10 angstrom, dan simetri empat kali lipatnya menunjukkan adanya apa yang disebut gelombang-d, fungsi-fungsi dari quasiparticles angular momenta. Ini d-gelombang diprediksi oleh teori adalah bukti kelompok diperlukan untuk memverifikasi bahwa superkonduktivitas suhu kritis yang dimediasi oleh elektron pasangan yang sangat berinteraksi.

CLOUD KEDUA, diputar 45 derajat dari pertama dan tiga kali lebih besar, tidak diprediksi oleh teori.

"Ini adalah demonstrasi pertama pencitraan kuasipartikel dan tunneling spectroscopy pada atom pengotor individu dalam bahan kompleks seperti tembaga-oksida, " tambah Davis. "Desain eksperimental sederhana tapi satu atom pengotor di situs penting dan melihat apa yang terjadi tetapi tekniknya begitu kuat sehingga membuka jalan penelitian yang sama sekali baru, termasuk potensi untuk mengembangkan bahan baru yang eksotis. Kami telah menunjukkan bahwa bahkan bahan yang secara struktural dan elektronik sangat kompleks dapat dipelajari satu atom pada suatu waktu. "

Gambar Daviss mengungkapkan informasi tambahan. Selain mengkonfirmasikan fisika aktual superkonduktivitas Tc tinggi, gambar-gambar itu juga memvalidasi apa yang disebut model Keju Swiss, yang menggambarkan ukuran dan bentuk daerah non-superkonduktor di sekitar pengotor seng. Dan gambar-gambar itu menunjukkan awan kuasipartikel kedua yang lebih redup, berbentuk silang, yang diputar 45 derajat dan tiga kali lebih besar dari yang pertama.

Fitur misterius ini hanyalah satu dari beberapa teka-teki yang kelompok ini ingin pecahkan dalam beberapa bulan mendatang. Mereka berencana untuk melanjutkan pekerjaan mereka menggunakan superkonduktor Tc keramik yang berbeda dan pengotor selain seng. Mereka juga akan menguji tip superkonduktor baru yang dibuat untuk STM mereka. Tip ini, yang pertama dari jenisnya, terbuat dari niobium dan beroperasi di medan magnet sekuat 7, 2 Tesla. "Tidak ada yang tahu resep yang tepat untuk membuat superkonduktor suhu tinggi baru, " kata Davis. Tapi dia yakin akan berusaha menemukannya.

Penyakit Nyamuk dan Kutu yang Ditimbulkan Meningkat di ASAS Membutuhkan Perencanaan Bencana yang Lebih CerdasWired Wheels: Memutar Masa Depan Transportasi Perkotaan [Video]Potongan Paling BaikPengembangan Batubara Mengancam Great Barrier ReefSeberapa Risiko 10 Teknologi Emerging Top Forum Ekonomi Dunia untuk 2016?Menangkap Arus Capricious AtlantikAkankah AS Perlu Membangun Batubara Lain atau Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir?