新研究揭示了电荷密度波和超导性之间的相互联系

技术研究 量科网 2022-05-23 13:16

高温超导是研究量子材料的研究人员眼中的圣杯。超导体能在不消耗能量的情况下导电,它有望彻底改变我们的能源和电信电力系统。然而,超导体通常是在极低的温度下工作,而且需要精密的制冷机或昂贵的冷却剂。出于这个原因,科学家们一直在不懈努力地了解高温超导的基本机制,他们的最终目标是设计和制造出接近室温的超导新量子材料。

新研究揭示了电荷密度波和超导性之间的相互联系

法国国立科学研究所(INRS)的Fabio Boschini教授和北美的一些科学家合作研究了超导体钇钡铜氧化物(YBCO)的动力学。在这项新研究中,研究人员已经能够追踪YBCO中的电荷密度波如何对由强激光脉冲引起的超导性的突然“淬火”作出反应。该研究于5月19日发表在《科学》杂志上。

该项目的联合研究员、斯图尔特·布鲁森量子物质研究所(Blusson QMI)的研究员Fabio Boschini说:“我们正在了解电荷密度波——自组织的电子表现得像水中的涟漪——和超导性在超快时间尺度和纳米水平上的相互作用。超导性的出现和电荷密度波之间有着非常深的联系。”

加利福尼亚州SLAC国家加速器实验室的首席研究员Giacomo Coslovich说:“直到几年前,研究人员都还低估了这些材料内部动力学的重要性。在这次合作达成之前,我们真的没有适合的工具来评估这些材料中的电荷密度波动力学。像我们这样的团队只有通过共享资源,以及通过使用自由电子激光才能提供对物质动力学特性的新见解。”

由于对高温超导体的动态相互作用有了更好的了解,研究人员乐观地认为,他们可以与理论物理学家合作开发出一个框架,以便能更细致地了解高温超导是如何出现的。(编译:Qtech)