Las primeras características integrales de superconducción no convencional generadas a partir de momentos multipolares

La superconductualidad es un fenómeno cuántico, que se ve en algunos materiales, que aumenta la capacidad de operar electricidad sin resistencia por debajo de una temperatura significativa. Con los años, los físicos y los físicos han estado tratando de identificar los materiales que muestran esta propiedad (es decir, superconductores), al tiempo que recopilan nuevas ideas sobre sus procesos físicos subyacentes.

Los superconductores pueden dividirse aproximadamente en dos categorías: superconductores tradicionales y poco convencionales. En los superconductores tradicionales, los pares de electrones (es decir, pares de Cooper) se forman debido a la interacción con la interacción, lo que resulta en un espacio superconductor que sigue una simetría de onda S isotrópica. Por otro lado, en superconductores poco convencionales, esta diferencia puede introducir nodos (es decir, puntos en los que desaparece la brecha superconductora), produce una simetría D de onda D o múltiples.

Investigadores de la Universidad de Tokio realizaron recientemente un estudio, que tenía como objetivo comprender mejor la superconductidad no convencional.₂Alabama₂₀Que es conocido por originario de un estado multipolar o ordenado. Sus conclusiones, Publicado En Comunicación de la naturalezaSugiera que este material tiene una relación entre la interacción cuádruple y la superconductidad.

"Bajo el microscopio de material cuántico, el bloque de construcción básico es Electron, que tiene un giro de carga microscópica y el grado de libertad orbital", dijo el coautor de documentos Mingxuan Fu a Fiz.rg. "Cuando los electrones se empacan en una gran cantidad de materiales, sus diversos grados de independencia pueden interactuar de manera compleja y atractiva, formando un paisaje increíblemente diverso de las cualidades gobernadas por la mecánica cuántica. De ellos, de ellos, el más ejemplar es la supercontinidad más impersonal".

Si bien varios estudios anteriores han tratado de resaltar el origen de la superconductidad no convencional, su fuerza impulsora subyacente es poco conocida. Una respuesta decisiva a esta pregunta de investigación de larga data puede abrir nuevas posibilidades para un mayor avance de las tecnologías cuánticas.

"Tradicionalmente, la región se centró en comprender el papel del giro de los electrones en la generación y la configuración de la superconductidad no convencional", dijo el escritor compatible del documento Satoru Nakatsuji. "Sin embargo, a medida que avanza la investigación, queda claro que este rompecabezas es muy rico y más complejo, tanto como pensamos inicialmente.

En sus esfuerzos de investigación anteriores, la construcción, FU, Nakatsuji y sus colegas se propusieron diseñar un nuevo superconductor, que introduce una superconducción que surja de cualquier otra cosa que no sea la dinámica de electrones. En particular, esperaba determinar si sin giro de electrones, la superconductidad podría producirse aprovechando los momentos multipolares de alto orden.

"En este trabajo, nos centramos en descubrir una fase cuántica única, donde la superconductualidad emerge de un orden ferocwadrupolar puro y ordenado en un material cuádruple de alto orden se alinea igualmente en una matriz ordenada, de manera similar, la forma en que el giro se cuello en un estado feromagnético, pero en este caso solo se incluye el cuádruple.

"Nuestros objetivos eran comprender cómo el orden ferocvadrupolar pertenece a la aparición de superconductidad y cómo afecta los pares de electrones e interactúa en el estado superconductor".

El nuevo superconductor investigó como parte de este estudio, es decir, Priti₂Alabama₂₀El primero fue diseñado por investigadores. Cuando este material está en su posición de energía más baja, que es el estado en el que domina el efecto cuántico, las costas altas están activas y se activan los momentos octopolares, mientras que los momentos bipolares magnéticos (es decir, giro) están ausentes.

"Esta característica proporciona una ventaja inigualable para verificar la superconductidad operada por múltiples momentos", explicó Nakatsuji. "Trabajar en este material causa un inmenso placer intelectual, ya que es muy raro enfrentar una plataforma modelo tan limpia para estudiar la física multipropósito".

Por lo general, es muy difícil detectar y estudiar fenómenos físicos interesados ​​en multipol. Esto se debe principalmente a que, a diferencia de los efectos operados por giro, que se pueden ver fácilmente utilizando sondas experimentales ampliamente disponibles, estos fenómenos a menudo son más difíciles de tomar.

"No hay un solo método decisivo para estudiar eventos multiplicados", dijo Nakatsuji. "Es por eso que en nuestro estudio, hemos planeado muchas técnicas experimentales, desde la capacidad del calor y la magnetización de DC hasta la resistencia.

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Utilizando conjuntos de técnicas cuidadosamente seleccionados, los investigadores pudieron completar este problema desde varios ángulos, lo que eventualmente hizo una imagen general constante de impulsar la superconducción en PRTI₂Alabama_20. Su artículo fue el primero en proporcionar características integrales de la superconductidad no convencional derivada de los momentos multiplicados.

"El comportamiento superconductor que vimos no es el mismo que la superconductidad tradicional explicada por el libro de texto Bardin-Cooper-Schrever (BCS) de alguna manera", explicó Sakai. "Con tal simetría de emparejamiento de novela diferencial de la tallo de superconductidad BCS, un patrón inusual en el que los pares de electrones interactúan en los estados superconductores".

En general, los investigadores mostraron que el desarrollo de la superconductidad operado por el dopaje químico es diferente de la aparición de giro. Este estudio pronto puede allanar el camino para la investigación que se centra en este tipo específico de superconductidad, lo que puede ayudar a validar los resultados del equipo y eventualmente contribuir al desarrollo de nuevas tecnologías cuánticas.

Fu dijo: "A través de la dependencia del dopaje químico, descubrimos que la simetría del orden ferocwadrupolar y el emparejamiento superconductor está estrechamente conectada, proporcionando una nueva visión de cómo la superconductidad y el baile de orden multiplar afecta juntos y cada uno", dijo Fu. "Este trabajo nos ha inspirado mucho que hemos sido profundamente en el radio no utilizado de las etapas y propiedades cuánticas de inspiración múltiple, lo que indica sus principales diferencias de las contrapartes con giro, como nuevos tipos de metales extraños o críticas cuánticas".

Al examinar más a fondo los estados cuánticos inspirados en multipol, finalmente se espera que los investigadores preparen una nueva estructura teórica, que describe mejor estos eventos y su física subyacente, posiblemente abriendo una nueva ruta hacia la superconducción de alta temperatura. En particular, los múltiplos se han centrado en aumentar el número de estudios, y los esfuerzos de este equipo de investigación pueden desempeñar un papel importante en sus futuras aplicaciones prácticas.

Nakatsuji dijo: "El concepto de múltiplos ha obtenido un terreno sólido en la investigación de material cuántico, y sus espectros de efecto se expanden rápidamente en los últimos años, por ejemplo, para comprender la funcionalidad de los antiferomagnets topológicos", dijo Nakatsuji.

"Examinar experimentalmente los fenómenos cuánticos operados por las cualidades nucleares como una entidad física nos brinda una guía poderosa e inspiradora. Esta guía puede llevarnos lejos para explotar las propiedades cuánticas únicas de los múltiplos, ejecutar nuevos descubrimientos científicos y aplicaciones innovadoras que están en las muestras tradicionales de spinverged".

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