Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Niezwykłe LAO/STO

Rekomendowane odpowiedzi

Dzięki wyjątkowym możliwościom urządzenia Stanford Sychrotron Radiation Lightsource (SSRL) naukowcy rozwiązali tajemnicę niespodziewanego pojawienia się magnetyzmu w dwóch połączonych ze sobą materiałach i trafili na ślad, który może zmienić nasze rozumienie fizyki nadprzewodników.

Wspomniane właściwości magnetyczne pojawiają się po połączeniu dwóch perowskitów, z których żaden nie ma właściwości magnetycznych. Perowskity charakteryzują się bardzo interesującymi właściwościami elektrycznymi, dlatego są przedmiotem zainteresowania ze strony naukowców, którzy mają nadzieję, że np. uda się z nich wytworzyć nadprzewodnik wysokotemperaturowy. Badane w SSRL perowskity to LAO (związek lantanu, glinu i tlenu) oraz STO (związek strontu, tytanu i tlenu). Oba są izolatorami, ale gdy połączy się je razem, to na styku obu pojawia się struktura przewodząca prąd. Co więcej, po schłodzeniu do temperatury bliskiej zeru absolutnemu połączone warstwy LAO/STO działają jak nadprzewodnik. Jakby tego było mało, pojawia się magnetyzm, czyli cecha, której nie udaje się osiągnąć w żadnym z tych materiałów z osobna, nawet jeśli są one wzbogacane celowo wprowadzanymi zanieczyszczeniami.

Naukowcy chcieli dowiedzieć się, skąd biorą się właściwości magnetyczne. Wykorzystali w tym celu SSRL, który ma tę cechę, że pozwala badać konkretne atomy, np.tlenu. Dowiedliśmy, że magnetyzm pochodzi z atomów tytanu - mówi Jun-Sik Lee. Uczeni nie wiedzą, jaki mechanizm powoduje pojawienie się właściwości magnetycznych. Wpadli jednak na trop nowego intrygującego odkrycia. Właściwości magnetyczne pojawiają się, gdy atomy tytanu znajdują się w stanie podstawowym, a więc w stanie najniższej energii. Dochodzi do tego w temperaturze 10 kelwinów, czyli 10 stopni powyżej zera absolutnego. Najbardziej interygujący jest zaś fakt, że te same warunki są konieczne do uzyskania nadprzewodnictwa. To z kolei sugeruje, że LAO/STO może mieć jednocześnie właściwości magnetyczne i nadprzewodzące. To niezwykłe z punktu widzenia konwencjonalnej fizyki - mówi Lee. Współcześnie uznaje się, że pojawienie się nadprzewodnictwa jest równoznaczne ze zniesieniem pola magnetycznego.

Uczeni nie byli, niestety, w stanie zbadać magnetycznych właściwości tytanu w temperaturach na tyle niskich, by LAO/STO wykazywało właściwości nadprzewodzące. Jednak ich spostrzeżenia stanowią w pewnym stopniu potwierdzenie badań Kathryn Moler ze Stanford University, która w 2011 roku na łamach Nature Physics donosiła o jednoczesnym istnieniu właściwości nadprzewodzących i magnetycznych na styku LAO/STO.

Prace nad wysokotemperaturowymi przewodnikami to wielka, prężnie rozwijająca się dziedzina wiedzy. Uczeni na całym świecie mają nadzieję, że dzięki tego typu badaniom ludzkość będzie mogła w przyszłości tworzyć niezwykłe materiały o niespotykanych w naturze właściwościach.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...