Løsning til forvrængningseffekt ved STM -scanning

STM -scanningseksperimenter på dårligt ledende materialer er udfordrende, og kan forårsage en forvrængningseffekt. En ny model korrigerer for denne effekt, giver fysikere mulighed for bedre at studere materialer i deres søgen efter at forstå ukonventionel superledning. Offentliggørelse i Fysisk gennemgang B som redaktørens forslag.

Tilbage i 1911, Leidens fysiker Heike Kamerlingh Onnes opdagede superledning:en næsten magisk egenskab af bestemte materialer til at lede elektricitet uden energitab, ved afkøling til en bestemt temperatur. Kun meget få af disse materialer forstås; at finde en teori, der virker for dem alle, er en igangværende søgen inden for fysik. Måske ville en sådan teori endda give os mulighed for at finde materialer, der superleder ved stuetemperatur, som vil få en verdensomspændende indflydelse. For eksempel, store strømforbrugende datacentre kan blive energineutrale, vi ville kunne transportere elektricitet uden modstand, og vindmøller maksimerer deres effektivitet.

Forvrængningseffekt

Det er overflødigt at sige, fysikere forsøger at forstå superledning og finde en teori, der forklarer effekten. En af de anvendte metoder er Scanning Tunneling Microscopy and Spectroscopy (STM/STS), hvor en metallisk spids scanner over overfladen af ​​et materiale, at kunne visualisere atomgitteret. Imidlertid, når man måler dårligt ledende materialer-netop kandidatmaterialerne til ikke-kold superledning-støder forskere undertiden på en forvrængningseffekt, kaldet Tip-induced Band Bending. Med andre ord:det elektriske felt, der genereres af spidsen, trænger delvist ind i prøven, påvirker spændingsforskellen mellem de to.

Nu har forskergruppen i Milan Allan udviklet en model, der korrigerer for forvrængningen. Dette afhænger af mange faktorer, herunder afstand mellem spids og prøve og spænding på spidsen men også individuelle materialers egenskaber. Teamet offentliggør deres model i en redaktørs forslagartikel i Fysisk gennemgang B , med Irene Battisti som første forfatter. Modellen gør det muligt for forskere verden over at slippe af med forstyrrelsen og forbedre fortolkningen af ​​STM -data, hjælpe dem i deres søgen efter at forstå superledning.