Över tre decennier sedan upptäckten av högtemperatursupraledning i keramiska kuratmaterial har det utvecklats otroligt viktigt att undersöka de elektroniska tillstånden i koppratmaterial för att främja förståelsen av den supraledande fasen och relaterade fenomen.

I en ny artikel publicerad i The European Physical Journal B , Ernesto Raposo från Federal University of Pernambuco, Brasilien, och hans medförfattare, tittar på en av de väsentliga fysikaliska egenskaperna hos cuprat supraledande föreningar – pseudogapen – som beskriver ett tillstånd där Fermi-ytan på ett material har en partiell energigap .

Trots imponerande framsteg i studiet av supraledande föreningar av kuprat, påpekar författarna att forskarna ännu inte har nått enighet om det fysiska ursprunget till pseudogapfasen i dessa föreningar.

För att ta itu med detta problem använder teamet enbands Hubbard Hamiltonian för interagerande närliggande elektroner på CuO₂ -plan av kupratsystem för att undersöka uppkomsten av pseudogapfasen.

Förutom att ta hänsyn till den vanliga Coulomb-avstötningsenergin på plats och hoppning av elektroner till de närmaste grannplatserna, övervägde forskarna också en konkurrerande mekanism för hopp till närmaste grannplatser.

För att genomföra sin studie dopade teamet systemet antingen med elektroner eller hål för att approximera de kritiska dopningskoncentrationerna vid vilka pseudogapen stängs, förutom att uppskatta koncentrationsintervallet över vilket det upprätthålls.

Använder en modell skapad för att återspegla parametrarna för kupratföreningen La₂ CuO₄ , fann teamet de kritiska elektron- och håldopningskoncentrationerna och fick även laddningsöverföringsgapet och maximala pseudogap-energier.

Författarna säger att pseudogap inte öppnas när den närmaste närmaste intilliggande kinetiska energin försvinner, och beskriver detta fynd som anmärkningsvärt.

Forskarnas beräkningar indikerar att hoppenergin till närmaste granne matchar värdet av den observerade pseudogapen i det experimentella måttet i kupratsystem.

Detta antyder att konkurrerande elektronhoppning längs nodriktningarna av subgitteret Brillouin-zon kan spela en roll i uppkomsten av pseudogapfasen i kupratmaterial. + Utforska vidare

Forskare upptäcker kvantfasövergång i trycksatta kupratsupraledare