Faza krystaliczna w stanie izolującym miedzi

Fot. Pixabay CC0

Zespół naukowców z Boston College i Brookhaven National Laboratory po raz pierwszy zmodyfikował nadprzewodnikowy wysokotemperaturowy materiał miedziowy do stanu izolującego, w którym znaleźli egzotyczną fazę ciekłokrystaliczną.

Materiał jest „niedopasowany", jeżeli nie posiada wolnych nośników ładunku, zaś proces domieszkowania je wprowadza. Według teoretyków miedź, po domieszkowaniu, będzie tworzyć fazy ciekłokrystaliczne oznaczone okresowymi wzorami, jednak do tej pory zostały one jedynie doświadczalnie zaobserwowane w stanie nadprzewodzącym.

Naczelna autorka badania Iilja Zaljković wraz ze swoim zespołem zastosowała całkiem nową metodę, tzw. wyżarzania powierzchniowego. Jest to proces stosowany do zmiany właściwości fizycznych i chemicznych. Metali. Dzięki niemu zespół rozszerzył dostępny zakres domieszkowania na miedź złożoną z m.in. z bizmutu, strontu i tlenu. Z kolei skaningowa mikroskopia tunelowa pozwoliła przeanalizować stan izolacji na poziomie atomowym.

Jak powiedziała Zeljković: „Nasze pomiary ujawniają pojawienie się jednokierunkowego uporządkowania pasm ładunkowych. Nasze dane wskazują również, że lekko domieszkowane miedziany mają tendencję do formowania pasków w dwukierunkowym porządku, tzw. „szachownicy", rozwiązując w ten sposób długotrwałe kontrowersje w dziedzinie, których nie można było rozstrzygnąć przy użyciu istniejących danych na temat próbek o wyższej domieszce."

(KB)