Sciencemag.cz
Doporučujeme
Podle klasických představ o supravodivosti tento jev mj. znamená, že magnetické pole neproniká do nitra materiálu, je odtud vypuzováno (Meissnerův jev). Jakmile je vnější pole dost intenzivní na to, aby tento efekt překonalo, Cooperovy páry elektronů se rozpadnou a je po supravodivosti.
V nedávné době se ale ukázalo, že to platit nemusí. Existuje určité „okno“, rozmezí teplot nebo intenzit vnějšího magnetického pole, kdy se feromagnetismus a supravodivost spolu mohou snášet.
Viz také: Boseho kovy – supravodivost tak napůl
Francouzští a ruští vědci (tisková zpráva Moscow Institute of Physics and Technology) nyní ve Physical Review Letters jednak podstatně rozšířili ono „okno“ z hodnot asi 0,1 stupně na 0,5 stupně, za další se pak pokusili i o podrobnější teoretické vysvětlení daného jevu. Větší teplotní rozmezí by mohlo umožnit tuto exotickou fázi hmoty snad i nějak prakticky využívat, především ve spintronice. K feromagnetickým supravodičům by mohla patřit sloučenina europia, železa a arsenu (EuFe2As2), navíc dopovaná fosforem. Zvláštní vlastnosti této látky mají vyplývat z toho, že na vnější magnetické pole reagují elektrony europia z orbitalů f, zatímco za supravodivost jsou odpovědné elektrony železa z orbitalů d. Atomy ve sloučenině jsou umístěny tak, že oba tyto typy elektronů spolu prakticky nijak neinteragují, a supravodivost i magnetické chování na sobě proto mají být víceméně nezávislé. Toto zvláštní chování má nastávat asi při teplotách 17,8 až 18,25 K.
Součástí výzkumu je ovšem i teorie, pro laika pochopitelná poněkud méně. Elektrony zajišťující supravodivost a magnetické momenty spolu interagují dvěma způsoby, elektromagneticky a výměnou. „Vyvinuli jsme teorii nerovnoměrných magnetických stavů ve feromagnetických supravodičích, ve kterých ve stavu kombinujícím supravodivost a feromagnetismus dominuje elektromagnetická interakce,“ uvádí Zhanna Devizorova z Moscow Institute of Physics and Technology. V zásadě má jít o to, že uspořádané magnetické struktury mají být menší než Cooperovy páry, čili by je neměly ovlivňovat, a to ani jedním z bou výše uvedených mechanismů. Celé je to pro nespecialistu samozřejmě poněkud složité.
Zh. Devizorova et al. Theory of Magnetic Domain Phases in Ferromagnetic Superconductors, Physical Review Letters (2019). DOI: 10.1103/PhysRevLett.122.117002
Zdroj: Phys.org
