Vědci odhalili nečekanou vlastnost niklového supravodiče: Téměř izotropní chování

Tým vědců pod vedením profesora Zhanga Jingleie z Hefei Institutes of Physical Science, Čínské akademie věd, učinil významný objev v oblasti supravodivosti. Zjistili, že třívrstvý niklát La₄Ni₃O₁₀-δ vykazuje za vysokého tlaku téměř izotropní horní kritické pole.

Tým vědců pod vedením profesora Zhanga Jingleie z Hefei Institutes of Physical Science, Čínské akademie věd, učinil významný objev v oblasti supravodivosti. Zjistili, že třívrstvý niklát La₄Ni₃O₁₀-δ vykazuje za vysokého tlaku téměř izotropní horní kritické pole. Tento poznatek je klíčový pro hlubší pochopení mechanismů supravodivosti v materiálech na bázi niklu.

Supravodivost byla dříve pozorována u dvouvrstvého niklátu s přechodovou teplotou blížící se 80 K a u třívrstvého izostrukturního materiálu s T_c přibližně 20 K. Studium vlastností těchto materiálů je však technicky velmi náročné, neboť vyžaduje kombinaci ultra-vysokého tlaku, silných magnetických polí a kryogenních teplot.

Pro překonání těchto výzev tým vyvinul nový měřicí systém, který jim umožnil přímo měřit elektrický odpor monokrystalu La₄Ni₃O₁₀-δ za extrémních podmínek. Díky tomu mohli detailně zmapovat chování horního kritického pole v různých směrech magnetického pole a systematicky prozkoumat jeho anizotropii. Překvapivě zjistili, že na rozdíl od většiny vrstvených supravodičů, které obvykle vykazují silnou směrovou závislost, se tento niklát chová téměř izotropně v celém teplotním rozsahu, což je pro silně vrstvený materiál neobvyklé.

Další analýza naznačuje, že toto neobvyklé chování je výsledkem kombinovaného účinku dvou typů elektronických stavů. Tyto stavy přispívají k elektrickému transportu odlišně, ale opačným způsobem. Konkrétně, obě pásma vykazují opačnou anizotropii v difuzivitě nosičů náboje, což se vzájemně kompenzuje a vede k celkově téměř izotropní supravodivé odezvě. Tato práce nejenže přináší zásadní poznatky o supravodivosti niklových materiálů, ale také zavádí experimentální přístup pro studium kvantových materiálů za kombinovaných extrémních podmínek, čímž otevírá nové cesty pro budoucí výzkum v oblasti pokročilé elektroniky a spintroniky.