科学家们对其他高温超导体发出了新的光。

科学家们对其他高温超导体发出了新的光。

一个由普朗克物质的结构和动力学研究所科学家研究(MPSD)提出证据的超导电性的共存和“电荷密度波”的研究较少的家庭的铋酸盐化合物。这一发现为深入理解高温超导现象提供了新的视角,这是凝聚态研究30多年来的核心课题。

强激光脉冲进行光激发铋化合物,其中“电荷密度波(左)与超导共存(右侧)。J.M. Harms,设备SMT贴片加工

在这项研究中,已发表在PNAS上,科学家们在崔委员Andrea Cavalleri教授和Daniele Nicoletti博士专注于不同的化合物,属于研究较少的家庭bismuthates。这些超导体被发现在20世纪70年代,甚至在铜氧化物,最著名和重要的研究家庭高温超导体。由于 其远低于临界温度(约30 K),然而,bismuthates较少。他们有许多共同点,但也有一些不同的亲戚。特别是,所谓的“母体”一定有一个强大的电荷密度波的相位,从超导出现利用化学置换。

高质量的晶体bapb1-xbixo3,不同铅浓度的“X”,是合成和表征由斯坦福大学Ian R. Fisher和P. Giraldo Gallo,加利福尼亚。来自汉堡的自由电子激光科学中心对这些晶体进行了一系列的实验设备的团队,他们在光激发的材料具有很短的强激光脉冲测量电导率瞬时修改和放宽回几皮秒的初始值。通过分析这种信号对频率、温度和铅浓度的依赖关系,它们可以唯一地将其分配给激光场引起的电荷密度波相位的修正。

共存的间接示范

“是,”Nicoletti说,“我们能够不仅在母体化合物BaBiO3测量这种反应,其电荷密度波是众所周知的存在,而且在Pb掺杂超导化合物。这一观察间接证明了电荷密度波和超导电性在同一种材料中共存,这一点以前已经讨论过,但在这一类材料中却从未确定过。

科学家们也能够准确地确定与电荷密度波的修改相关的能量尺度,从而对其动力相互作用的新信息与超导铋酸盐。

由于电荷密度波最近在几个铜氧化物超导体的发现这些结果是特别及时,指向这些材料的某些方面之间有惊人的共通性。本实验是光如何用来研究、控制和操纵复杂材料的另一个例子。这一系列研究的最终目标之一是为材料工程提供指导,以在日益高的温度下开发新的功能。

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