在非常规超导体, 电子在其原子结构中经常表现出空间有序的趋势.

在高温超导体, 这是以电子结构的形式出现的,在原子排列的晶格束缚方向上表现出明显的不同.

在这些材料, 这种电子活动反过来破坏了晶体的旋转对称性, 这一阶段被称为电子“向列性”.这种状态与超导共存,研究人员试图更好地理解这种新的电子状态.

永利娱官网入口物理学副教授Ilija Zeljkovic和一个国际研究小组着手揭示Fe(Te)中电子向列跃迁的原子尺度特征,Se) -一类被称为铁硫系超导体的材料-在特定配方的材料组成中,其电子向列性在空间上变化最快或随时间波动.

伊利亚·泽尔科维奇的画像

物理学副教授Ilija Zeljkovic

这是研究人员试图了解超导特性的焦点, 铁硫族是由不同比例的硫组成的, 硒, 和tellerium. 在他们的实验中, 该团队创造了含有35 - 50%硒的化合物样本, 最终发现45%的硒结构揭示了空间不均匀的电子向列性, 或者在材料的每个点上出现的概率不相等, Zeljkovic说.

低温光谱成像扫描隧道显微镜(STM), 研究小组发现,在过渡点,即在材料进入向列态之前,电子向列性首先出现在局部的纳米尺度区域, Zeljkovic和他的同事在该杂志网络版上发表了报告 自然物理.

除了, 研究小组发现,在同样45%的硒成分中,微量的“应变”——即材料沿一个方向的拉伸——仅仅百分之一的一小部分就能导致局部向列性的出现, 这反过来又抑制了超导性. Fe(Te)的情况并非如此,硒)样品的硒含量较低,为35%, 哪一种对超导性的影响可以忽略不计.

研究小组发现,在Fe(Te,(Se)向列起伏可以被结构紊乱“钉住”, 是什么阻碍了材料在特定区域的超导性, 说Zeljkovic.

“令人惊讶的是,向列区域似乎根本不是超导的, 尽管事实上超导转变温度应该是最高的,在45%的成分,”Zeljkovic说. “这可能表明向列'波动', 被认为可以增强向列跃迁附近的超导性, 变成静态的,从而在局部降低超导性能.”

Zeljkovic与BC物理学教授王子强一起参与了这个项目, and researchers He Zhao and Hong Li; as well as scientists from the University of California, 圣芭芭拉分校, 布鲁克海文国家实验室, 以及中国的浙江大学.

Zeljkovic说,结果表明,在Fe(Te)中可能存在一个隐藏的量子临界点,这是零开尔文时物质不同状态之间过渡的一个备受追捧的基准,Se). 他说,需要对这些材料进行进一步研究才能确定是否属实.

Ed Hayward | University Communications | 2021年8月