Med hjälp av Summit-superdatorn vid Oak Ridge Leadership Computing Facility (OLCF), en DOE Office of Science User Facility vid ORNL, simulerade forskarna effekterna av att lägga till extra elektroner till ett kopparoxidgitter vid extremt kalla temperaturer.
Genom att studera förändringarna i materialets elektroniska egenskaper fann teamet att tillsatsen av elektroner undertryckte antiferromagnetism - tendensen hos elektronsnurr att rikta in sig i motsatta riktningar - och främjade bildandet av Cooper-par, som är ansvariga för supraledning, vilket gör att elektricitet kan flöda utan att tappa energi.
"Detta är det första teoretiska arbetet som explicit och självkonsekvent kopplar samman dessa nyckelbeteenden", säger ORNL:s B. Sriram Shastry. "Fynden från våra simuleringar tyder på att det okonventionella supraledande tillståndet som finns i kopparoxider kan vara resultatet av en konkurrens mellan antiferromagnetism och supraledning."
Enligt Shastry är teamets nästa steg att studera hur materialets egenskaper förändras med temperaturen och att undersöka effekterna av oordning på supraledning. "Detta arbete för oss närmare en mer grundläggande förståelse av supraledare, vilket kan leda till nya material med ännu högre övergångstemperaturer," sa han.
Forskningen publicerades i Physical Review B.
