15:16 2023-03-27
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ „Sticlă” și „neclaritate” ar putea explica comportamentul supraconductorilor cu entropie mare
_ „Sticlă” și „neclaritate” ' ar putea explica comportamentul supraconductorilor cu entropie mare
Cercetătorii de la Universitatea Metropolitană din Tokyo au descoperit indicii pentru înțelegerea comportamentului supraconductorilor cu telururi metalice cu entropie mare. Ei au descoperit că caracteristicile tipice sticlelor, solidele cu o structură amorfă și stările electronice „încețoșate”, induse de dezordinea structurii atomice, au fost implicate în dependența unică de presiune a temperaturii critice în care apare supraconductivitate. Acest lucru ar putea indica cuplarea dintre electroni și vibrațiile din rețeaua atomică, dând naștere unor mecanisme exotice de supraconductivitate. Cercetarea este publicată în revista Materials Today Physics.
Entropia este o măsură a tulburării. Cu cât există mai multe moduri de aranjare a lucrurilor într-un sistem, fie că este vorba de atomi de gaz într-o cutie, oameni într-o coadă, părți într-un amestec sau blocuri de-a lungul unui lanț de polimeri, cu atât entropia este mai mare. Același lucru se aplică unei clase unice de aliaje cunoscute sub numele de aliaje cu entropie ridicată (HEA). Într-un material precum telurura metalică, telurul și ionii metalici sunt de obicei aranjați într-un model cristalin ordonat, într-o configurație cu entropie scăzută. Cu toate acestea, dacă un singur tip de metal este înlocuit cu un amestec de cinci metale diferite, există o întreagă gamă de moduri prin care locurile metalice pot fi umplute. Acest lucru duce la o stare de entropie ridicată (sau de entropie mare de amestecare), cu proprietăți fizice unice.
O echipă condusă de profesorul asociat Yoshikazu Mizuguchi de la Universitatea Metropolitană din Tokyo a studiat supraconductibilitatea înaltelor telurura metalică de entropie. La presiuni mari, se știe că temperatura critică (Tc) sub care apare supraconductivitatea scade odată cu presiunea mai mare în materialele mai convenționale. Cu toate acestea, cercetări recente au descoperit că aliajele cu entropie ridicată cu telurură metalică cu un număr mare de metale au avut o supraconductivitate deosebit de robustă la presiune ridicată, cu un Tc care nu a scăzut mult pe măsură ce presiunea a crescut în continuare.
Acum, echipa a început să-și dea seama de ce, măsurând și simulând structura atomică, precum și ce energii le place să ia electronii (structura benzii). Se dovedește că dezordinea introdusă de gama de metale care pot sta în locurile metalice are implicații reale asupra proprietăților sale. De exemplu, modurile în care atomii din rețeaua cristalină pot vibra într-un cristal normal sunt adesea limitate la frecvențe specifice, cum ar fi diferite moduri de vibrație pe o coardă de chitară.
Dar datorită dezordinei în modul în care locurile metalice sunt umplute, o simulare a densității stărilor, o hartă a frecvențelor la care structurii atomice îi place să vibreze, a arătat o structură extrem de lărgită, și nu o serie de vârfuri. Acest lucru este tipic pentru ochelari, solide cu o structură dezordonată, dar nu și pentru materialele cristaline precum telurura metalică. O extindere similară a fost găsită în structura benzilor, unde energiile stărilor în care se pot afla electronii au fost estompate. De asemenea, s-a constatat că aceasta se corelează cu dezordinea structurală locală reală, măsurată experimental, folosind tehnici de difracție cu raze X.
În mod interesant, s-a constatat că această stare sticloasă și neclară devin proeminente numai atunci când structura telururilor metalice a avut o entropie mare. . Acest lucru s-a corelat și cu temperatura critică care nu mai scade odată cu presiunea. Echipa crede că ar putea exista o cuplare unică între comportamentul electronilor din material, comportamentul vibrațional al rețelei atomice și proprietățile supraconductoare. Acum își îndreaptă privirea asupra experimentelor cu cristale simple de telururi de înaltă entropie, continuând căutarea unor mecanisme exotice care ar putea explica modul în care funcționează supraconductivitatea.
Comentarii:
Adauga Comentariu