Piccole tasche Fermi rivelate da laser-ARPES. Credito: Scienza (2020). DOI:10.1126/science.aay7311
Un team di ricercatori affiliato con una serie di istituzioni in Giappone e uno nel Regno Unito ha osservato le tasche di Fermi durante esperimenti con un cuprato a cinque strati, teorie confermanti. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Scienza , il gruppo descrive il loro studio del cuprato Ba 2 Circa 4 Cu 5 oh 10 (F, o) 2 e cosa hanno imparato sulla superconduttività. Inna Vishik con l'Università della California Davis, ha pubblicato un pezzo di Perspective nello stesso numero della rivista che fornisce informazioni sulla ricerca sulla superconduttività che coinvolge i cuprati e le loro temperature di transizione e delinea il lavoro svolto dal team in Giappone.
I cuprati sono definiti dai loro complessi di rame anionici. Hanno anche le più alte temperature di transizione per i materiali superconduttori. I superconduttori sono, Certo, materiali che consentono all'elettricità di attraversarli senza resistenza. La maggior parte dei materiali deve subire un trattamento per diventare superconduttori, come essere raffreddato. Tali materiali hanno quindi una fase di transizione quando passano da un normale conduttore a un superconduttore.
Come osserva Vishik, ricerche precedenti hanno dimostrato che i cuprati possiedono alcune delle più alte temperature di transizione, rendendoli invitanti bersagli di indagine. Negli ultimi anni, una notevole mole di lavoro ha fatto luce sui fattori che contribuiscono alla superconduttività, ma finora, non è ancora molto ben compreso. Vishik osserva che i ricercatori hanno studiato solo pochi cuprati, nonostante le centinaia di cuprate tra cui scegliere. È per questo motivo che il team in Giappone ha scelto di studiare un cuprate che ha visto poche o nessuna ricerca, il cuprato a cinque strati, Ba 2 Circa 4 Cu 5 oh 10 (F, o) 2 .
Il lavoro prevedeva il doping del cuprato in un isolante Mott, un compito che in passato si è rivelato impegnativo. La teoria ha suggerito che se una piccola concentrazione di portatore di carica viene aggiunta a un isolante Mott, Le tasche di Fermi dovrebbero diventare osservabili. I ricercatori sono stati in grado di superare i problemi riscontrati da altri ricercatori grazie alla loro scelta del cuprato. Ha una cella unitaria con cinque piani di ossido di rame invece dei normali due, rendendo molto più facile osservare le tasche man mano che diventavano visibili. I ricercatori hanno potuto vederne due nel loro lavoro, rafforzando le teorie che le prevedevano.
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