(c) Graphicstock

Supravodivost oxidů mědi a niklu se liší

V předcházejících letech se podařilo objevit první supravodivé materiály na bázi oxidů niklu. Krystalová struktura těchto látek se blíží oxidům mědi (kuprátům), tedy materiálům, které prozatím z hlediska vysokoteplotní supravodivosti drží rekord, alespoň za normálního tlaku. Analogie ale zřejmě neznamená, že za supravodivostí kuprátů a oxidů niklu (nikelátů) stojí stejné chování elektronů.
Vědci ze SLAC National Accelerator Laboratory (provozovatel urychlovače, spadá pod ministerstvo energetiky USA) a Stanford University nyní strukturu oxidů niklu detailně popsali pomocí dvou speciálních technik: rentgenové absorpční spektroskopie (X-ray absorption spectroscopy, XAS) a rezonančního nepružného rentgenového rozptylu (resonant inelastic X-ray scattering, RIXS).
Kupráty a nikeláty jsou supravodivé v tenkých vrstvách, mezi nimiž se nacházejí jiné látky, například ionty prvků vzácných zemin (skandium, yttrium, lanthanoidy). Kupráty jsou ve svém běžném stavu nicméně izoláty, i za příslušné teploty vyžaduje supravodivost přidání dalších elektronů (dopování). Elektrony se pak pohybují v rámci jedné vrstvy, jen výjimečně procházejí přes oddělující prvky do sousední vrstvy oxidu mědi.
Nový výzkum ukázal, že u nikelátů je všechno jinak. Elektrony jsou zde mobilní už v základním stavu, bez dopingu. Oddělující vrstvy navíc interagují přímo s nikeláty a poskytují jim i vlastní elektrony. Trojrozměrná struktura se zcela liší od oxidů mědi a je pro elektrony celkově propustná.
Z toho vyplývá, že celkově jsou mechanismy odpovídající za supravodivost u obou sloučenin různé, a to i přes určitou podobnost nikelátů a kuprátů z hlediska jejich struktury. Podobný mechanismus jako ten nově objevený u nikelátů bychom mohli cíleně hledat i u dalších potenciálně supravodivých sloučenin. Výzkum supravodivosti postupuje vpřed navzdory tomu, že nemáme žádnou univerzální teorii, ba co víc, s každým dalším objevem se vše naopak spíš dále zamotává.

M. Hepting et al. Electronic structure of the parent compound of superconducting infinite-layer nickelates, Nature Materials (2020). DOI: 10.1038/s41563-019-0585-z
Zdroj: SLAC National Accelerator Laboratory/Phys.org

Viz také: Supravodivé sloučeniny niklu

(zde se popisuje, že nikeláty se od jiných supravodičů odlišují i magnetickými vlastnostmi)
Poznámka PH: Nikeláty nebo nikláty? Druhé se mi moc nelíbí, jako by šlo o soli, ne oxidy. Nikeláty zase „není česky“.

Divné supravodiče mohou obsahovat Majoranovy fermiony

Tellurid uraničitý UTe2 patří k tzv. chirálním nekonvenčním supravodičům. A aby byl ještě podivnější, možná …

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close