16:08
Comentarii Adauga Comentariu

_ Spinul menține electronii în linie în supraconductorul pe bază de fier

_ Spinul menține electronii linie în supraconductori pe bază de fier

Cercetătorii din cadrul grupului PSI Spectroscopy of Quantum Materials, împreună cu oamenii de știință de la Universitatea Normală din Beijing, au rezolvat un puzzle aflat în fruntea cercetării în domeniul supraconductorilor pe bază de fier: originea nematicității electronice a FeSe. Folosind împrăștierea inelastică de raze X rezonante (RIXS) la Sursa de lumină elvețiană (SLS), ei au descoperit că, în mod surprinzător, acest fenomen electronic este în primul rând condus de rotație. Se crede că nematicitatea electronică este un ingredient important în supraconductivitatea la temperatură înaltă, dar încă nu se știe dacă o ajută sau o împiedică. Descoperirile lor sunt publicate în Nature Physics.

Lângă PSI, unde pădurea elvețiană este mereu prezentă, există adesea grămezi de bușteni incredibil de îngrijite. Buștenii în formă de pană pentru lemn de foc sunt stivuiți cu grijă pe lungime, dar cu puțină atenție la rotația lor. Atunci când particulele dintr-un material se aliniază spontan, precum buștenii din aceste grămezi de bușteni, astfel încât ele rupe simetria de rotație, dar păstrează simetria translațională, se spune că un material este într-o stare nematică. Într-un cristal lichid, aceasta înseamnă că moleculele în formă de tijă sunt capabile să curgă ca un lichid în direcția de aliniere, dar nu în alte direcții. Nematicitatea electronică apare atunci când orbitalii electronilor dintr-un material se aliniază în acest fel. În mod obișnuit, această nematicitate electronică se manifestă ca proprietăți electronice anizotrope: de exemplu, rezistivitate sau conductivitate care prezintă mărimi foarte diferite atunci când sunt măsurate de-a lungul axelor diferite.

De la descoperirea lor în 2008, ultimul deceniu a cunoscut un interes enorm pentru familia de supraconductori pe bază de fier. Alături de supraconductorii cuprat bine studiati, aceste materiale prezintă fenomenul misterios al supraconductivității la temperaturi ridicate. Starea nematică electronică este o caracteristică omniprezentă a supraconductorilor pe bază de fier. Cu toate acestea, până acum, originea fizică a acestei nematicități electronice este un puzzle; de fapt, probabil una dintre cele mai importante puzzle-uri în studiul supraconductorilor pe bază de fier.

Dar de ce este nematicitatea electronică atât de interesantă? Răspunsul constă în enigma mereu interesantă: înțelegerea modului în care electronii se împerechează și obțin supraconductivitate la temperaturi ridicate. Poveștile despre nematicitatea electronică și supraconductivitate sunt indisolubil legate, dar exact cum și, într-adevăr, dacă concurează sau cooperează, este o problemă aprinsă dezbătută.

Drința de a înțelege nematicitatea electronică i-a determinat pe cercetători să-și îndrepte atenția către un supraconductor special pe bază de fier, seleniura de fier (FeSe). FeSe este oarecum o enigmă, având în același timp cea mai simplă structură cristalină dintre toți supraconductorii pe bază de fier și cele mai derutante proprietăți electronice.

FeSe intră în faza sa supraconductoare sub o temperatură critică (Tc) de 9 K. dar se laudă în mod tentant cu un Tc reglabil, ceea ce înseamnă că această temperatură poate fi crescută prin aplicarea presiunii sau dopând materialul. Materialul stratificat cvasi-2D posedă o fază nematică electronică extinsă, care apare sub aproximativ 90 K. În mod curios, această nematicitate electronică apare fără ordinea magnetică cu rază lungă de acțiune cu care ar merge de obicei mână în mână, ceea ce duce la dezbateri aprinse în jurul originilor sale. : și anume, dacă acestea sunt conduse de grade de libertate orbitale sau de spin. Absența ordinii magnetice cu rază lungă în FeSe oferă posibilitatea de a avea o vedere mai clară asupra nematicității electronice și a interacțiunii sale cu supraconductivitate. Drept urmare, mulți cercetători consideră că FeSe poate deține cheia pentru înțelegerea puzzle-ului nematicității electronice în familia de supraconductori pe bază de fier.

Măsurarea anizotropiilor de excitație de spin cu împrăștierea de raze X rezonante inelastice (RIXS)

Pentru a determina originea nematicității electronice a FeSe, oamenii de știință de la Spectroscopy of Quantum Materials Group de la PSI s-au orientat către tehnica de împrăștiere a raze X rezonante inelastice (RIXS) la linia de lumină ADRESS a sursei de lumină elvețiană (SLS) . Combinând principiile spectroscopiei de absorbție și emisie de raze X, această tehnică este un instrument extrem de eficient pentru a explora excitațiile magnetice sau de spin ale unui material.

„La PSI, avem una dintre cele mai avansate set- ups-uri pentru RIXS din lume. Printre primii care au promovat această tehnică în urmă cu 15 ani, acum am stabilit o facilitate foarte bine dezvoltată pentru acest tip de experimente", explică Thorsten Schmitt, care a condus studiul împreună cu Xingye Lu de la Universitatea Normală din Beijing. . „În special, caracteristicile radiației sincrotron datorate designului inelului SLS sunt ideale pentru gama de raze X moi în care au fost efectuate aceste experimente.”

Pentru a studia anizotropiile de spin ale FeSe folosind RIXS, oamenii de știință trebuiau mai întâi să depășească un obstacol practic. Pentru a măsura comportamentul nematic anizotrop, eșantionul a trebuit mai întâi să fie „degenerat”. Înfrățirea are loc atunci când cristalele din straturi stivuite sunt aliniate cu aceeași probabilitate pe direcții arbitrare, ascunzând astfel orice informație despre comportamentul anizotrop. Dezwinning este o tehnică obișnuită de pregătire a probelor cristalografice, în care de obicei se aplică o presiune pe eșantion care face ca cristalele să se alinieze de-a lungul direcțiilor structurale.

Pentru FeSe, acest lucru nu funcționează. Aplicați această presiune asupra FeSe și materialul moale pur și simplu se deformează sau se rupe. Prin urmare, echipa a folosit o metodă de înfrățire indirectă, prin care FeSe este lipit de un material care poate fi dezbinat: arseniura de fier de bariu (BaFe2As2). „Când aplicăm o presiune uniaxială BaFe2As2, aceasta generează o deformare de aproximativ 0,36%, ceea ce este suficient pentru a dezbina FeSe în același timp”, explică Xingye Lu, care a demonstrat anterior fezabilitatea acestuia împreună cu Tong Chen și Pengcheng Dai de la Universitatea Rice pentru studii de FeSe cu împrăștiere inelastică a neutronilor.

Inelastic. Experimentele de împrăștiere a neutronilor au evidențiat anizotropii de spin în FeSe la energie scăzută; dar măsurarea excitațiilor de spin de înaltă energie a fost esențială pentru a lega aceste fluctuații de spin de nematicitatea electronică. Măsurarea excitațiilor de spin la o scară de energie de aproximativ 200 meV - cu mult peste separarea energiei dintre nivelurile de energie orbitală - ar permite ca gradele de libertate orbitale să fie excluse ca sursă a nematicității electronice. Odată cu dezwinning realizată cu succes, cercetătorii au putut investiga excitațiile cruciale de spin de înaltă energie ale FeSe și, de asemenea, BaFe2As2, folosind RIXS.

Cercetătorii au investigat anizotropia de spin în direcția legăturii Fe-Fe. Pentru a judeca anizotropia de spin, echipa a măsurat excitațiile de spin de-a lungul a două direcții ortogonale și a comparat răspunsurile. Efectuând măsurători la creșterea temperaturii, echipa a putut determina temperatura critică la care comportamentul nematic a dispărut și a compara observațiile anizotropiilor de spin cu anizotropiile electronice, observate prin măsurători de rezistivitate.

Cercetătorii au măsurat mai întâi BaFe2As2 declanșat, care are o structură de spin bine caracterizată, anizotropă și o ordine magnetică cu rază lungă și a folosit aceasta ca referință. Măsurătorile răspunsului la excitația spinului de-a lungul celor două direcții ortogonale au arătat o asimetrie clară: manifestarea nematicității.

Echipa a efectuat apoi același experiment în FeSe degenerat. În ciuda lipsei de ordonare magnetică, ei au observat o anizotropie de spin foarte puternică în raport cu cele două axe. „În mod extraordinar, am putea dezvălui o anizotropie de spin comparabilă, dacă nu mai mare, cu cea din BaFe2As2, deja foarte anizotrop”, spune Xingye Lu. „Această anizotropie de spin scade odată cu creșterea temperaturii și dispare în jurul temperaturii de tranziție nematică – temperatura la care materialul încetează să fie într-o stare nematică electronică.”

Originea nematicității electronice în FeSe: spre o o mai bună înțelegere a comportamentului electronic în supraconductorii pe bază de fier

Scara de energie a excitațiilor de spin de aproximativ 200 meV, care este mult mai mare decât separarea dintre nivelurile orbitale, demonstrează că nematicitatea electronică în FeSe este în primul rând condus de spin. „A fost o mare surpriză”, explică Thorsten Schmitt. „Acum am putea face legătura între nematicitatea electronică, care se manifestă ca rezistivitate anizotropă, cu prezența nematicității în excitațiile spin.”

Dar ce înseamnă aceste descoperiri? Interacțiunea dintre magnetism, nematicitatea electronică și supraconductivitate este o problemă cheie în supraconductorii neconvenționali. Se crede că fluctuațiile cuantice ale nematicității electronice pot promova supraconductivitatea la temperatură înaltă în supraconductorii pe bază de fier. Aceste descoperiri oferă o perspectivă mult căutată asupra mecanismului nematicității electronice în FeSe. Dar, mai larg, ei adaugă o piesă importantă puzzle-ului de înțelegere a comportamentului electronic al supraconductorilor pe bază de fier și, în cele din urmă, a modului în care aceasta se leagă de supraconductivitate. Următorii pași vor fi aflați dacă comportamentul nematic electronic condus de spin persistă la alți membri ai familiei de supraconductori pe bază de fier și, în plus, dacă suspiciunile că poate apărea în alte direcții decât axa legăturii Fe-Fe sunt corecte.< /p>

(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:

România. Doar jumătate dintre cei intraţi în clasa I în urmă cu 12 ani au ajuns să ia Bacul

_ Acum poți citi ziarul tău preferat pe tabletă sau telefon cu lansarea Mail+

Cântecele balenei cu cocoașă arată că oamenii nu sunt singurele specii capabile de transmitere culturală

_ EDEN CONFIDENTIAL: fratele lui Kate Middleton, James, și o anchetă privind plata cu cardul de credit de 52.000 de lire sterline

_ Richarlison, care a semnat noul Tottenham, a înmânat tricoul cu numărul nouă, în timp ce Antonio Conte continuă să construiască partea

_ �Dacă banii cumpără alegeri, atunci ea [Robson] va c�știga fără probleme� � Matt Salmon �nainte de a renunța și de a susține miliardarul RINO Karrin Taylor Robson �mpotriva lui Kari Lake pentru guvernatorul AZ

_ Președintele ales columbian Petro propune încetarea focului, discuții cu gherilele ELN

_ Un judecător tunisian îngheață conturile bancare ale fostului premier, președintele parlamentului

_ Trăgătorul din Highland Park a fost „întotdeauna ultimul care a fost luat de la școală” împreună cu fratele său, dezvăluie antrenorul

_ Ofițerul de poliție St. Mary�s moare pe neașteptate �n timpul serviciului

_ BBC avertizează Antiques Roadshow să fie atent atunci când discută despre istoria colonială

_ Lala Kent își prezintă noua meserie cu sânii în bikini minuscul după despărțirea urâtă a lui Randall Emmett

_ Jessica Sepel de la JSHealth Vitamins: Acestea sunt CINCI alimente pe care le consum pentru imunitate iarna

_ Licențiatul Jarrod Woodgate și Sam Royce își scot câinii la plimbare după ce și-au anunțat despărțirea

_ Tottenham „face o anchetă pentru Memphis Depay”, în timp ce Antonio Conte încearcă să întărească atacul în continuare

_ Imagini înfiorătoare arată lei slăbit la grădina zoologică mexicană, cu pisici mari care „își roade propriile coadă”

_ Protestatarii �mpotriva schimbărilor climatice se lipesc de o copie veche de secole a picturii �Cina cea de taină� a lui Leonardo da Vinci

_ Marele juriu de la Georgia Sham �i cere pe Rudy Giuliani și Lindsey Graham să depună mărturie �naintea șaradei lor anti-Trump

_ CHRISTOPHER STEVENS recenzii TV de aseară: Dragi snobi ai BBC

_ „Ură conjugală”: aceasta este expresia pentru a descrie acele iritații - șase femei își dezvăluie supărarea

_ Țugărul din Highland Park, Robert Crimo, este acuzat de șapte capete de acuzare de crimă de gradul I

_ Bella Hadid iese pe străzile aglomerate din New York cu telefonul mobil lipit de ureche

_ Montare sub presiune la 2 GB pe măsură ce timpul de conducere al lui Jim Wilson alunecă

_ Profesor, 46 de ani, „a avut relații sexuale cu un student și i-a trimis poze cu sânii ei”

_ Tom Cruise i se alătură Serena Williams și Natalie Portman, când își sărbătorește 60 de ani

_ Secretarul Transporturilor Pete Buttigieg r�de c�nd este confruntat cu prețurile mari la gaze (VIDEO)

_ The Trophy Room: Aldi lansează un bar pop-up în Sydney pentru 5 USD per cap

_ Mel Greig are Covid și o tulpină urâtă de gripă în același timp

_ HOROSCOP Miercuri, 6 iulie – Zodiile, puse în faţa unei alegeri dificile. Lucrurile bat pasul pe loc pentru patru dintre ele

_ Nicole Scherzinger uimește într-un bikini albastru... atrăgând chiar atenția fotbalistului Jesse Lingard

_ Kmart introduce noi „roboți cu auto-navigare” numiți Tory în magazinele de la nivel național

_ Rita Ora uimește într-o rochie adâncă și împărtășește un sărut cu logodnicul Taika Waititi la premiera Thor

_ Kamala Harris la scena filmării �n Highland Park: �Trebuie să luăm aceste lucruri �n serios, la fel de serios ca tine, pentru că ai fost forțat să iei asta �n serios� (VIDEO)

_ Mel Greig dezvăluie că a fost lovită de Covid ȘI o tulpină urâtă de gripă în același timp

_ Prue Leith spune că speră că fiul ei, parlamentar conservator, Danny Kruger, nu va vota împotriva morții asistate

_ Lista de milioane de dolari din New York, care i-a jucat pe Ryan Serhant și Fredkrik Eklund, este „întreruptă” de Bravo

_ Actorul Josh Gad dezvăluie că nepotul său �n v�rstă de 20 de ani a murit pe neașteptate �n somn

_ Starul MasterChef Sarah Todd spune că simte presiune înainte de săptămâna Marii Finale

_ MAFS Australia: Cameron Merchant vorbește despre perioada sa în dezintoxicare

_ Nene Leakes își arată picioarele tonifiate într-o rochie înaltă-joasă în timp ce este la o întâlnire cu Nyonisela Sioh la Miami

_ Chris Evans face echipă cu Emily Blunt pentru noul film Netflix Pain Hustlers

_ Factorul Biden: China, Rusia, Iran se pregătesc pentru jocurile de război din America Latină � Rusia va aduce pentru prima dată jocurile militare �n emisfera vestică

_ DAN WOOTTON: Criminalii eco-terorişti ameninţă vieţile britanicilor obişnuiţi

_ Analistul electoral spune că Nancy Pelosi a mințit donatorii cu privire la șansele democraților �n 2022

_ Natalie Portman își etalează un fizic tonifiat în minirochie stacojie la premiera Thor la Londra

_ Rita Ora se strecoară într-o rochie sclipitoare din plasă în timp ce ia cina după ce a participat la premiera Thor la Londra

_ Steaua australiană de tenis dezvăluie că a trebuit să SĂRITE menstruația pentru a juca la Wimbledon

_ Starul lui Geordie Shore, Daniel Thomas-Tuck, anunță că așteaptă primul său copil cu iubita lui

_ Susie Bradley are o față curajoasă, așa cum a văzut-o pentru prima dată de la despărțirea de starul NRL Todd Carney

_ Jeff Lewis îl părăsește pe Stuart O'Keeffe după cearta noaptea târziu pentru petrecerea din 4 iulie

_ Lara Worthington își arată abdomenele la bordul de spălat într-un crop top și jambiere în New York

_ Camilla mărturisește că este o „vizionatoare avidă” a filmului Crimewatch în timpul vizitei la noul sediu al BBC din Țara Galilor

_ Mama lui Nick Kyrgios dezvăluie că faptul de a-l vedea jucând o face să intre în panică atât de tare încât a trebuit să meargă la psiholog

_ Eyes Wide Shut: Nicole Kidman îl lasă pe Balenciaga îmbrăcat într-o misterioasă acoperire a ochilor în timpul PFW

_ Ucigașul care l-a sugrumat pe un pensionar de 76 de ani într-un atac „rece și calculat” este condamnat la 19 ani de închisoare

_ SUA face presiuni asupra membrilor G20 în privinţa Rusiei. Ce vor să obţină

_ Poate chiar și Boris purcelul uns să iasă din asta?

_ Tommy Pham de la MasterChef îi împărtășește un dulce tribut lui Julie Goodwin după eliminarea șocului

_ Andrew din Love Island izbucnește în lacrimi într-un clip dramatic de previzualizare... după ce a sărutat-o ​​pe Coco

_ Wallaby Swain a fost suspendat de la ultimele două probe din Anglia după cartonaș roșu


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12

Nr. de articole la aceasta sectiune: 673, afisate in 12 pagini.



ieri 06:10