Sciencemag.cz
Doporučujeme
Chen Xianhui z Čínské akademie věd a jeho kolegové z Nanjing University oznámili ve Physical Review Letters, že dosáhli rekordu z hlediska teploty supravodivosti jediného prvku. Hodnota zní 36 K, opět ovšem vyžaduje vysoký tlak.
Nizozemský vědec Heike Kamerlingh Onnes objevil supravodivost u rtuti již v roce 1911; zkoumání supravodivosti samotných chemických prvků má rozhodně význam, protože je můžeme pokládat za základní platformu, na níž testujeme soulad teoretickým modelů s experimentálními daty. Supravodivost byla mezitím zjištěna u více než 50 prvků, ať už za atmosférického nebo za vysokých tlaků. Většina prvků má nízké kritické teploty supravodivosti, přičemž nejvyšší dosavadní rekord (26 K) dosáhl prvek titan (za vysokých tlaků). Již předchozí studie odhalily, že skandium prochází pod tlakem čtyřmi strukturními fázovými přechody. Nová studie prokázala, že jedna z fází skandia (Sc-II) by při vysokých tlacích měla být supravodivá ještě za teploty 36 K. Máme tak, co se týče supravodivosti samotného prvku, zřejmě nový rekord.
Jianjun Ying et al, Record High 36 K Transition Temperature to the Superconducting State of Elemental Scandium at a Pressure of 260 GPa, Physical Review Letters (2023). DOI: 10.1103/PhysRevLett.130.256002
Zdroj: Chinese Academy of Sciences / Phys.org
Potvrdili existenci spinových žebříků
Spiny částic v 1D nebo 2D materiálech mají někdy velmi neobvyklé vlastnosti. Na přechodu mezi 1D a 2D materiály se např. mohou vytvářet tzv. spinové žebříky. Jsou tvořeny 1D řetězci částic, jejichž spiny („legs“, nohy) jsou vzájemně propojeny kvantovými interakcemi tak, že vytvářejí jakési příčky. Kuriózní má být přitom např. to, že spinové žebříky se chovají odlišně v závislosti na tom, zda je počet jejich ramen lichý nebo sudý.
Jak uvádějí spoluautoři nové studie Asif Iqbal a Baidur Rahaman z Aliah University (Kalkata), příslušné systémy mohou mít vztah např. k přípravě supravodivých materiálů. Nedávno se ukázalo, že supravodivost lze u spinových žebříků zvýšit opatrným zavedením nečistot do jejich chemické struktury. Nyní vědci studovali materiál se vzorcem Cu2(SeO3)F2. Tato sloučenina se chová jako antiferomagnet, tj. spiny sousedních atomů v žebříku musí střídavě směřovat do opačných směrů. Autoři dále na základě teorie funkcionálu hustoty (density functional theory) vyvinuli výpočetní metody, pomocí nichž ukázali, že Cu2(SeO3)F2 se chová jako spinový žebřík se sudým počtem ramen, se slabými interakcemi mezi sousedními spiny.
Asif Iqbal et al, Electronic structure and microscopic model of Cu2(SeO3)F2: a 2-D AFM ladder compound, The European Physical Journal B (2023). DOI: 10.1140/epjb/s10051-023-00514-1
Zdroj: Springer/Phys.org (přeloženo, zkráceno)
