Мощные магнитные поля помогли углубить понимание сверхпроводимости

Используя магнитные поля рекордной интенсивности, генерируемые оборудованием Pulsed Field Facility Национальной лаборатории NHMFL (National High Magnetic Field Laboratory) в Лос-Аламосе (штат Нью-Мексико), Бред Рэмшоу (Brad Ramshaw) с коллегами смогли раздвинуть пределы понимания явления высокотемпературной сверхпроводимости.
Одним из интересных аспектов высокотемпературных сверхпроводников, является возможность изменять температуру перехода, Tc, путем «легирования»: изменения количества электронов, участвующих в сверхпроводимости.
В статье для журнала Science, коллектив NHMFL исследовал этот аспект проблемы, на основе данных измерений магнитных квантовых осцилляций, как функции дырочного легирования. Магнитные поля, приближающиеся к 100 тесла, подавляли сверхпроводимость и делали возможным измерение осцилляций в нормальном металлическом состоянии при температурах, близких к критической точке (Tc ~ 94 К).
Эксперимент показал, что если сверхпроводник на основе оксида меди, YBa2Cu3O6+x, легировать до наивысшей температуры Tc (оптимальное легирование), электроны становятся очень тяжелыми (рост эффективной массы является показателем усиления их взаимодействия) и движутся кореллированным образом.
«Это говорит нам, что электроны очень сильно взаимодействуют с материалом, если он оптимальный сверхпроводник, — объясняет Рэмшоу. — Это крайне важная информация для построения следующей теории сверхпроводимости».