Физики подтвердили спаривание электронов в псевдощели купрата до 70 мэВ
Спектроскопия дробового шума связала псевдощель купрата с куперовскими парами, определив фазовую когерентность как главное ограничение критической температуры.
Физики из Утрехтского, Лейденского и Мюнхенского университетов установили, что псевдощелевое состояние в высокотемпературных купратных сверхпроводниках соответствует началу спаривания электронов, сообщает журнал Science science.org
Sciencescience.orgОткрыть источник ↗. С помощью локальной спектроскопии дробового шума на кристаллах Bi2Sr2CaCu2O8+δ исследователи разрешили многолетний спор о природе псевдощели, доказав сценарий образования куперовских пар вместо гипотезы о локальном порядке, таком как волны зарядовой плотности.
Природа псевдощелевого состояния
Для изучения носителей заряда авторы использовали измерительное оборудование собственной разработки, позволяющее разделять ток одиночных электронов и ток электронных пар. Эксперимент показал, что энергия псевдощели точно совпадает с энергией образования связанных электронных пар. Распределение этой энергии оказалось пространственно неоднородным, а ее максимальные локальные значения достигли 70 миллиэлектронвольт (мэВ). Полученные данные исключают формирование псевдощели исключительно под действием локального упорядочения.
Роль фазовой когерентности
В традиционных низкотемпературных сверхпроводниках объединение электронов в пары и согласование их фаз происходят одновременно при критической температуре. В исследованном купрате электроны формируют куперовские пары задолго до перехода в сверхпроводящее состояние. По сообщению исследователей, энергия связи удерживает пары при относительно высоких температурах, а ключевым барьером на пути к повышению критической температуры сверхпроводимости выступает отсутствие фазовой когерентности между ними.
