Undersøgelse af pseudogapen i superledende cupratmaterialer

Over tre årtier siden opdagelsen af ​​højtemperatur-superledning i keramiske cupratmaterialer, har undersøgelse af de elektroniske tilstande i cupratmaterialer for at fremme forståelsen af ​​den superledende fase og relaterede fænomener udviklet en utrolig betydning.

I et nyt papir offentliggjort i The European Physical Journal B , Ernesto Raposo fra Federal University of Pernambuco, Brasilien, og hans medforfattere, ser på en af ​​de væsentlige fysiske egenskaber ved cuprat-superledende forbindelser - pseudogapen - som beskriver en tilstand, hvor Fermi-overfladen af ​​et materiale har et delvist energigab .

På trods af imponerende fremskridt i studiet af cuprat-superledende forbindelser, påpeger forfatterne, at forskerne endnu ikke har nået enighed om den fysiske oprindelse af pseudogap-fasen i disse forbindelser.

For at løse dette problem anvender teamet en-bånds Hubbard Hamiltonian til interagerende naboelektroner på CuO₂ -planer af cuprat-systemer for at undersøge fremkomsten af ​​pseudogap-fasen.

Ud over at overveje den sædvanlige Coulomb-afstødningsenergi på stedet og elektronernes hop til de nærmeste nabosteder, overvejede forskerne også en konkurrerende mekanisme med hop til de nærmeste nabosteder.

For at udføre deres undersøgelse dopede holdet systemet enten med elektroner eller huller for at tilnærme de kritiske dopingkoncentrationer, hvor pseudogap lukker ned ud over at estimere det koncentrationsområde, som det opretholdes over.

Brug af en model skabt til at afspejle parametrene for cupratforbindelsen La₂ CuO₄ , fandt holdet de kritiske elektron- og huldopingkoncentrationer og opnåede også ladningsoverførselsgabet og maksimale pseudogap-energier.

Forfatterne siger, at pseudogap ikke åbner, når den næste-nærmeste nabo kinetiske energi ophæves, og beskriver dette fund som bemærkelsesværdigt.

Forskernes beregninger tyder på, at hoppeenergien til den næste nærmeste nabo matcher værdien af ​​den observerede pseudogap i det eksperimentelle mål i cupratsystemer.

Dette tyder på, at konkurrerende elektronhop langs knuderetningerne af subgitteret Brillouin-zonen kunne spille en rolle i fremkomsten af ​​pseudogap-fasen i cupratmaterialer. + Udforsk yderligere

Forskere opdager kvantefaseovergang i tryksatte cuprat-superledere