14:38
Comentarii Adauga Comentariu

_ Împerecherea remarcabil de puternică a purtătorilor de sarcină în izolatoarele Mott antiferomagnetice cu două straturi

_ Împerechere remarcabil de puternică a purtătorilor de încărcare în izolatoare bistrate antiferomagnetice Mott

În ultimii ani, mulți fizicieni și oameni de știință din materiale au investigat supraconductibilitatea, dispariția completă a rezistenței electrice observată în unele materiale solide. Supraconductivitatea a fost observată până acum în principal în materialele care sunt răcite la temperaturi foarte scăzute, de obicei sub 20 K.

Unele materiale, totuși, prezintă supraconductivitate la temperaturi ridicate, peste 77 K. Multe dintre aceste materiale, de asemenea, cunoscuți sub numele de supraconductori la temperatură înaltă, sunt cunoscuți a fi antiferomagneți.

Un aspect al supraconductivității la temperatură înaltă pe care fizicienii au încercat să-l înțeleagă mai bine este formarea de perechi de dopanți mobili în antiferomagneți, ceea ce a fost observat. în supraconductori de temperatură înaltă antiferomagnet. În ciuda studiilor ample în acest domeniu, mecanismul de împerechere microscopic care stă la baza acestor sisteme puternic corelate nu a fost încă definit universal.

Cercetătorii de la Centrul pentru Știință și Tehnologie Cuantică din München (MCQST), Universitatea Ludwig Maximilan din München, ETH Zürich și Universitatea Harvard au dezvăluit recent împerecherea la temperatură înaltă a purtătorilor de încărcare mobilă în izolatoarele Mott antiferomagnetice dopate. Lucrarea lor, publicată în Nature Physics, ar putea arunca o nouă lumină asupra formării perechilor mobile de dopanți în antiferomagneți.

„Deoarece am mai studiat problema unui singur dopant în detaliu, următorul pas logic. a fost să studiez perechi de găuri”, a declarat Fabian Grusdt, unul dintre cercetătorii care au efectuat studiul, pentru Phys.org. „Așadar, cu câțiva ani în urmă, am început să generalizăm unele dintre rezultatele noastre anterioare la cazul cu doi dopanți și am găsit primele perspective analitice asupra mecanismului puternic de împerechere care poate lega găurile împreună. Cu toate acestea, am realizat rapid că excluderea reciprocă-proprietatea două găuri în setările mono-strat reprezintă un obstacol semnificativ pentru împerechere.”

În timpul studiilor lor, Grusdt și colegii săi au realizat în cele din urmă că materialele cu două straturi ar putea fi platforme ideale pentru a examina formarea și împerecherea purtătorilor de sarcină. ca și în aceste materiale mecanismul de împerechere bazat pe șiruri pe care l-au observat se poate dezvolta la puterea sa maximă. Datorită proprietăților și relevanței lor experimentale, echipa a decis să studieze aceste materiale.

„Ne-am dat seama rapid că mecanismul de împerechere pe care l-am prezis va duce la energii de legare semnificativ îmbunătățite și, prin urmare, va fi direct accesibil atomului ultrareci actual. sisteme”, a spus Grusdt. „Odată ce am înțeles noul mecanism, frumusețea și simplitatea sa conceptuală ne-au făcut pentru o vreme să ne îngrijorăm că grupurile concurente ar putea să urmărească deja abordări similare, dar în cele din urmă munca noastră entuziastă a fost răsplătită.”

Noul mecanism dezvăluit de Grusdt și colegii săi are loc mai întâi într-un regim conceptual mai simplu, cunoscut sub numele de regim „strâns obligatoriu”. Ideea principală din spatele acestui mecanism este că două sarcini împerecheate „plătesc” doar energia necesară pentru a rupe una, mai degrabă decât două, legături antiferomagnetice.

Prin împerecherea sarcinilor din două straturi diferite ale materialului din amestecul- Setarea dimensională folosită de cercetători, energia cinetică a sarcinilor, care de obicei domină toate scalele de energie, poate fi suprimată. Pe de altă parte, în „regimul de cuplare puternică” mai complex din punct de vedere conceptual, „cleiul” necesar pentru împerecherea a două sarcini derivă dintr-un șir de legături antiferomagnetice deplasate.

„Crearea acestui șir costă o energie magnetică semnificativă, dar, în general, încărcăturile obțin suficientă energie cinetică urmându-se reciproc”, a explicat Grusdt. „Pentru a spune clar: dopanții mobili se pot mișca într-un concert puternic corelat și se pot delocaliza suficient pentru a domina chiar și o barieră mare de energie potențială încercând să-i dezlipească. o legare de energii care le depășește sistematic pe cele realizabile în regimul de legare strânsă.”

Lucrările recente ale lui Grusdt și colegii săi dezvăluie un mecanism de împerechere remarcabil de puternic, care este tratabil analitic într-o gamă largă de parametri. Aceasta este o realizare deosebit de notabilă, deoarece studiile din această zonă a fizicii se bazează de obicei pe simulări numerice grele din punct de vedere computațional.

„Pe termen scurt, cea mai semnificativă implicație a muncii noastre este probabil fezabilitatea experimentală a abordării noastre. , care a dus foarte recent la observarea experimentală mult căutată a împerecherii într-un sistem de atomi ultrareci asemănător lui Hubbard”, a adăugat Grusdt. „Pe termen lung, credem că abordarea noastră poate motiva proiectarea de noi materiale cu temperaturi supraconductoare semnificativ îmbunătățite.”

În viitor, studiul realizat de Grusdt și colegii săi și mecanismul pe care l-au dezvăluit. ar putea deschide calea către proiectarea și fabricarea materialelor care prezintă supraconductivitate la temperaturi semnificativ mai ridicate. În plus, ar putea ajuta la îmbunătățirea înțelegerii actuale a mecanismului de împerechere care stă la baza supraconductivității la temperatură înaltă.

„Acum intenționăm să folosim rezultatele noastre recente ca un teren de etapă pentru studii ulterioare ale împerecherii găurilor în strâns corelate. sisteme cuantice”, a adăugat Grusdt. „De exemplu, dorim să luăm în considerare o pansare suplimentară a fononilor pentru a afla dacă ar crește sau scădea energiile de legare.”

În următoarele studii, cercetătorii intenționează, de asemenea, să studieze spectrele de excitație ale încărcăturilor pereche mai mult în adâncime, pentru a determina cât de relevante sunt rezultatele lor pentru mecanismele de împerechere descrise de modelul Fermi-Hubbard simplu-vanilie. În plus, ei ar dori să investigheze dacă și mai multe structuri exotice compuse din încărcături și șiruri mobile s-ar putea forma în regimuri mai puternic frustrate ale diagramei de fază.

© 2022 Science X Network


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

_ Sir Paul McCartney își oprește setul de afiș de la Glastonbury pentru a-l verifica pe membrul bolnav al mulțimii


Pag.1
Nr. de articole la aceasta sectiune: 1, afisate in 1 pagina.