Forskare vid U.S. Department of Energy's Ames Laboratory har upptäckt ett tillstånd av magnetism som kan vara den saknade länken för att förstå förhållandet mellan magnetism och okonventionell supraledning. Forskningen, nyligen publicerad i npj Quantum Materials , ger lockande nya möjligheter för att uppnå supraledande tillstånd i järnbaserade material.

"I forskning om kvantmaterial, Det har länge teoretiserats att det finns tre typer av magnetism i samband med supraledning. En typ är mycket vanligt förekommande, en annan typ är mycket begränsad och finns bara i sällsynta situationer, och denna tredje typ var okänd, fram till vår upptäckt, "sa Paul Canfield, en senior forskare vid Ames Laboratory och en framstående professor och Robert Allen Wright professor i fysik och astronomi vid Iowa State University.

Forskarna misstänkte att materialet de studerade, järnarseniden CaKFe ₄ Som ₄ , var en så stark superledare eftersom det gömde sig en tillhörande magnetisk beställning i närheten. Skapa en variant av föreningen genom att ersätta kobolt och nickel på exakta platser, kallas "dopning, "förvrängde något atomarrangemangen som inducerade den nya magnetiska ordningen samtidigt som de behåller dess supraledande egenskaper.

"De nationella laboratoriernas resurser var avgörande för att tillgodose den mångfald av tekniker som behövs för att avslöja detta nya magnetiska tillstånd, "sa Canfield." Vi har kunnat stabilisera det, den är robust, och nu kan vi studera det. Vi tänker genom att förstå de tre olika typerna av magnetism som kan föda järnbaserade superledare, vi får en bättre känsla av de nödvändiga ingredienserna för denna typ av supraledning. "

Forskningen diskuteras vidare i tidningen, "Hedgehog spin-virvelkristall stabiliseras i en hål-dopad järnbaserad superledare."