Ingrid Fadelli , Phys.org

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilmişdir , Andrew Zinin tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriLaAlO₃/KTaO₃ interfasial superkeçiricidəki müqavimətlər cərəyan əks istiqamətdə axdıqda fərq göstərir. Bu qarşılıqlı olmayan nəqliyyat bu sistemdə spin-singlet və spin-triplet Cooper cüt dövlətlərinin paritet qarışmasına sübut təqdim edir. Kredit: Jinfeng Zhai, Fudan Universiteti

Superkeçiricilik bəzi materiallarda müşahidə olunan üstünlüklü xüsusiyyətdir ki, bu da xüsusi kritik temperaturdan aşağı müqavimət göstərmədən elektrik cərəyanını keçirmə qabiliyyətinə səbəb olur. Bəzi qeyri-ənənəvi superkeçiricilərdə müşahidə edilən xüsusilə maraqlı bir hadisə spin-üçlü cütləşmə adlanır.

Adi superkeçiricilərdə elektronlar “Kuper cütləri” kimi tanınan, əks impuls və spinə malik elektron cütlərini meydana gətirir, bu fenomen spin-singlet cütləşməsi adlanır. Digər tərəfdən, bəzi qeyri-ənənəvi superkeçiricilərdə tədqiqatçılar paralel spinləri olan elektron cütlərinin meydana gəlməsinə səbəb olan spin-üçlü cütləşmə kimi tanınan fərqli bir vəziyyəti müşahidə etdilər.

Fudan Universitetinin, RIKEN Fövqəladə Maddə Elmləri Mərkəzinin (CEMS) və digər institutların tədqiqatçıları bu yaxınlarda KTaO ₃ əsaslı interfeys superkeçiriciləri kimi tanınan superkeçiricilər sinfində əhəmiyyətli dərəcədə təkmilləşmiş qarşılıqlı olmayan nəqli müşahidə etdilər və onların təklif etdikləri spin-singlet və spin-triplet vəziyyətlərinin birgə mövcudluğu ilə izah edilə bilər.

Onların Fiziki İcmal Məktublarında dərc olunmuş məqalələri bu materialların qeyri-ənənəvi superkeçiriciliyi haqqında yeni fikirlər təqdim edir və potensial olaraq spintronikanın və kvant texnologiyalarının inkişafı üçün bu materialların gələcəkdə istifadəsinə dair məlumat verə bilər.

“KTaO ₃ əsaslı interfeys superkeçiriciləri ilk dəfə 2021-ci ildə kəşf edildi və tez bir zamanda diqqəti cəlb etdi, çünki onlar əvvəllər məlum olan SrTiO ₃ əsaslı interfeys superkeçiricilərindən qat-qat yüksək superkeçirici keçid temperaturu nümayiş etdirirlər ” dedi.

“Bu marağa baxmayaraq, indiyədək aparılan tədqiqatlar xətti daşıma ölçmələrinə yönəlib. Biz başa düşdük ki, bu superkeçiricilərin qeyri-xətti və ya qeyri-qarşılıqlı daşınması hələ tədqiq olunmayıb. Bu, bizim üçün əsas motivasiya idi, çünki qeyri-qarşılıqlı daşıma superkeçiriciləri, xüsusən interfeyslərdə inversiya simmetriyası pozulmuşları araşdırmaq üçün unikal obyektiv təklif edir.”

Material elmində qarşılıqlı olmayan nəqliyyat elektrik cərəyanının axdığı istiqamətdən asılı olaraq fərqlənən elektrik müqavimətini ehtiva edir. Bu fenomen əvvəllər paritetin qarışmasını (yəni, spin-singlet və spin-triplet vəziyyətlərinin birgə mövcudluğunu) araşdırmaq üçün güclü bir vasitə olduğu aşkar edilmişdir.

Xüsusilə, materialda müəyyən qarşılıqlı olmayan daşınmanın olması onu göstərə bilər ki, həm spin-singlet, həm də spin-triplet cütləşmələri onun super keçiriciliyinə kömək edir. Bu fikrə əsaslanaraq, O və həmkarları kalium tantalat (KTaO₃) təbəqəsi və digər birləşmələr arasındakı interfeysdə superkeçiriciliyin yarandığı KTaO ₃ əsaslı interfeys superkeçiricilərinin əsas fizikasına daha çox işıq salmağa çalışdılar .

“Eksperimental olaraq, biz aşağı tezlikli alternativ cərəyan altında ikinci harmonik nəsli ölçməklə, qarşılıqlı olmayan nəqliyyatı araşdırdıq” dedi məqalənin birinci müəllifi Jinfeng Zhai. “Çox vaxt elektrik harmonik ölçmə kimi adlandırılan bu texnika bizə materialın elektrik reaksiyasında qarşılıqlı olmayan daşınmanın göstəricisi olan incə qeyri-xəttilikləri aşkar etməyə imkan verir.”

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .

Tədqiqatçılar tərəfindən toplanan ölçmələr əslində KTaO _3-ə əsaslanan interfeys superkeçiricilərində qarşılıqlı olmayan nəqliyyatı ortaya qoydu və bu, paritet qarışdırmanın onların superkeçiriciliyinə töhfə verdiyini göstərir. Araşdırmanın bir hissəsi olaraq He, Zhai və həmkarları müşahidələrini izah edən nəzəri model də hazırlayıblar.

“Biz həm Rashba spin-orbit birləşməsini, həm də altıbucaqlı əyilməni özündə birləşdirən bir model hazırladıq” deyə məqalənin birinci müəllifi Taekoo Oh izah etdi. “Bu modelə əsaslanaraq, biz daha sonra gözlənilən qarşılıqlı olmayan nəqliyyat davranışını hesablamaq üçün zamandan asılı Ginzburg-Landau nəzəriyyəsindən istifadə etdik.”

Xüsusilə, tədqiqatçılar tərəfindən hazırlanmış nəzəri modelin onların eksperimental müşahidələri ilə sıx uyğunlaşdığı aşkar edilmişdir. Bu onu göstərir ki, KTaO ₃ əsaslı interfeys superkeçiricilərində bildirilən superkeçiricilik əslində birlikdə mövcud olan spin-singlet və spin-triplet cütləşmələrindən yarana bilər.

“Biz inanırıq ki, tədqiqatımızın ən mühüm nailiyyəti, qarşılıqlı olmayan nəqliyyat ölçmələrimiz və nəzəri yanaşmalarımız vasitəsilə aşkar etdiyimiz KTaO ₃ əsaslı interfeys superkeçiriciləri daxilində cəlbedici spin-üçlü cütləşmə qarşılıqlı əlaqəsi üçün güclü sübutlar təqdim edir” dedi.

_{Bu son araşdırma KTaO 3} əsaslı interfeys superkeçiriciləri və onların superkeçiriciliyinə töhfə verən proseslər haqqında yeni dəyərli fikirlər topladı ki, bu da gələcək tədqiqatlarda daha da tədqiq edilə və təsdiqlənə bilər. Fudan Universitetinin komandası indi daha yüksək temperaturda super keçiricilik nümayiş etdirdiyi aşkar edilmiş digər interfeys superkeçiricilərini əhatə etmək üçün araşdırmalarını genişləndirməyi planlaşdırır.

“Bu materialların tapılması və başa düşülməsi real dünya tətbiqlərinə doğru irəliləmək üçün çox vacibdir” deyə məqalənin həm-baş müəllifi Jian Shen əlavə etdi. “Biz həmçinin bu interfeys superkeçiriciləri daxilində yeni spintronik hadisələri araşdırmaq istəyirik . Spin-qütblü spin-üçlü Kuper cütləri üçün dəlilləri nəzərə alaraq, bu sistem superkeçiricilik və spintronikanın maraqlı sahələrini birləşdirmək üçün ideal platforma təklif edir və potensial olaraq tamamilə yeni funksiyalara gətirib çıxarır.”

Müəllifimiz İnqrid Fadelli tərəfindən sizin üçün yazılmış , Liza Lok tərəfindən redaktə edilmiş və Endryu Zinin tərəfindən yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu hesabat sizin üçün əhəmiyyət kəsb edirsə, lütfən, ianə (xüsusilə aylıq) nəzərdən keçirin. Siz təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Daha çox məlumat: Jinfeng Zhai et al, KTaO _3- də Qarşılıqlı Qeyri Nəqliyyat – Paritet Qarışıqlığı ilə Əsaslı İnterfeys Superkeçiricilər, Fiziki Baxış Məktubları (2025). DOI: 10.1103/nshl-7b3z

Jurnal məlumatı: Fiziki baxış məktubları 

© 2025 Science X Network