Fig.1. Den superledende overgang af prøven, der viser Tc ved 73K (A) Meissner -effekterne; (B) Superledende volumenfraktion i form af supervæsketæthed anslået ud fra μSR; (C) Specifik varmemåling. Kredit:Jin Changqing
Superledning er et af de mest mystiske fænomener i naturen, idet materialer kan lede elektrisk strøm uden modstand. Cuprates holder den rekordhøje superledende temperatur ved omgivelsestryk indtil nu, men forståelsen af deres superledende mekanisme er fortsat en af de store udfordringer inden for naturvidenskab opført som en af 125 quests annonceret af Videnskab .
Den seneste opdagelse af prof. Jin Changqings team ved Institute of Physics of the Chinese Academy of Sciences (IOPCAS) om en ny high Tc superleder Ba 2 CuO 4-δ viser to unikke træk:en usædvanligt komprimeret lokal oktaeder og stærkt overdopede hulbærere.
Disse to funktioner står i skarp kontrast til de gunstige kriterier for alle tidligere kendte cuprate superledere.
Den komprimerede lokale oktaeder resulterer i en omvendt orbital orden med 3z 2 løftet over 3dx 2 -y 2 hvilket fører til et stærkt multibåndsscenario, mens den overdopede tilstand overtræder den tidligere beholdning for en superledende fase.
Imponerende, det nye materiale viser superledende overgangstemperatur med Tc over 73 K, 30 K højere end for den isostrukturelle klassiske "konventionelle" superleder baseret på La 2 CuO 4 .
Dermed, opdagelsen af høj Tc -superledning i Ba 2 CuO 4-δ sætter spørgsmålstegn ved det almindeligt accepterede scenario med superledning i cupraterne.
Denne opdagelse giver en helt ny retning til at søge efter yderligere high Tc superledere.
Fig.2. Cu-O og apikal Cu-O-bindingslængde i planet, der viser den unikke komprimerede lokale oktaederkoordinering, der fører til omlægning af kredsløbet i cuprate superledere. Kredit:Jin Changqing
Fig. 3. XAS-målinger (A) O-K-kant. (B) Cu-L3-kant, der viser den ekstremt overdopende tilstand. Kredit:Jin Changqing