När vissa material kyls under en kritisk temperatur blir de supraledare, med noll elektrisk motstånd. Ett internationellt forskargrupp observerade ett ovanligt elektroniskt tillstånd i den nya superledaren kromarsenid. Detta fynd kan vara användbart i framtida superledarforskning och materialdesign. Studien publicerades den 5 juni i Naturkommunikation .

Dessa upptäckter gjordes av ett forskargrupp vid Chinese University of Hong Kong i samarbete med docent KOTEGAWA Hisashi (Kobe University Graduate School of Science) och andra forskare från Kobe University och Kyoto University.

Välkända supraledare inkluderar högtemperatur kopparoxid superledare och järnbaserade supraledare. Dessa har tvådimensionella skiktade kristallstrukturer. I kontrast, kromarsenid har en "icke-symmorfisk" kristallstruktur som bildas av sicksackkedjor av krom (se figur 1). Förhållandet mellan denna kristallstruktur och dess supraledning har uppmärksammats av forskare.

Superledningen för kromarsenid upptäcktes 2014 under tryck, och det är den första magnetiska superledaren som innehåller krom.

Forskargruppen fann att vid ultralåga temperaturer, kromarsenids elektriska motstånd visar en linjär ökning mot magnetfältet. I normala metaller ökar motståndet som en kvadrat av magnetfältet, skapa en krökt (parabolisk) graf, men kromarsenidens magnetfältmotstånd gör en linjär graf (se figur 2). Linjärt magnetiskt motstånd skapas under extremt speciella omständigheter när elektronmassa i ett fast ämne effektivt blir mindre. Det finns fall där det förekommer i icke-magnetiska lågbärande material, men kromarsenid är en metall med starka magnetiska egenskaper och mycket olika kvaliteter från andra material som har visat linjärt magnetiskt motstånd. Kromarsenidens speciella kristallstruktur kan ha skapat detta ovanliga elektroniska tillstånd.

Dessa fynd visar att kromarsenidens supraledning har ett ovanligt elektroniskt tillstånd, information som kan bidra till supraledningsforskning och materialdesign.