Los superconductores de alta temperatura pueden transportar energía eléctrica sin resistencia. Los investigadores del Instituto de Tecnología de Karlsruhe KIT han llevado a cabo una dispersión de rayos X inelástica de alta resolución y han descubierto que la presión uniaxial alta induce un orden de carga de largo alcance que compite con la superconductividadSu estudio abre nuevos conocimientos sobre el comportamiento de los electrones correlacionados. Los investigadores informan al respecto en el ciencia diario
Transporte de corriente sin pérdidas: los superconductores lo hacen posible pero solo por debajo de cierta temperatura crítica. Los superconductores convencionales deben enfriarse a casi cero absoluto, menos 273 grados Celsius, e incluso los llamados superconductores de alta temperatura todavíanecesitan temperaturas de alrededor de menos 200 grados Celsius para transportar corriente sin resistencia. A pesar de esto, los superconductores ya se utilizan en varias áreas imanes superconductores, filtros de frecuencia, líneas de alta densidad. Para desarrollar superconductores que funcionen a temperaturas aún más altas, posiblemente hastaa la temperatura ambiente y, por lo tanto, contribuyen significativamente a un suministro de energía eficiente, los estados electrónicos y los procesos involucrados en la formación del condensado superconductor deben entenderse a un nivel fundamental.
Los investigadores dirigidos por el profesor Matthieu Le Tacon, director del Instituto de Física de Estado Sólido IFP en KIT, ahora han dado un importante paso adelante: han demostrado que se puede usar una presión uniaxial alta para ajustar los estados competidores en unsuperconductor de alta temperatura.Además de IFP en KIT, el Instituto Max Planck para la Investigación del Estado Sólido en Stuttgart, el Instituto Max Planck de Física Química de los Sólidos en Dresden, la Instalación Europea de Radiación Sincrotrón ESRF en Grenoble, Francia, y elLa Universidad Nacional de la Plata en Argentina participó en el estudio. Los resultados se presentan en ciencia diario
Utilizando la dispersión inelástica de rayos X de alta resolución, los científicos examinaron un superconductor de cuprato de alta temperatura, YBa2Cu3O6.67. En este complejo compuesto, los átomos de cobre y oxígeno forman estructuras bidimensionales. Al cambiar la concentración del portador de carga en estos planos se obtieneuna variedad de fases electrónicas que incluyen superconductividad y órdenes de carga.
En el estado de carga ordenada, los electrones se 'cristalizan' en nanoestructuras en forma de franja. Este estado electrónico generalmente se observa en estos materiales cuando se suprime la superconductividad utilizando campos magnéticos muy grandes, lo que dificulta la investigación con herramientas espectroscópicas convencionales.
Inducir este estado en YBa2Cu3O6.67 usando presión uniaxial en lugar de campos magnéticos permite estudiar su relación con la superconductividad usando la dispersión de rayos X, como descubrieron los investigadores de Karlsruhe, Stuttgart, Dresden, Grenoble y La Plata en su trabajo.en particular, pude identificar fuertes anomalías de la excitación de la red relacionadas con la formación del orden de carga. "Nuestros resultados proporcionan nuevas ideas sobre el comportamiento de los electrones en materiales electrónicos correlacionados y sobre los mecanismos que producen la superconductividad a alta temperatura", explica el profesor MatthieuLe Tacon de KIT: "También muestran que la presión uniaxial tiene el potencial de controlar el orden de los electrones en dichos materiales".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Karlsruher für Technologie KIT . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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