Znanost - nova postignuća i druge obavijesti

 

 

 

 


Broj posjeta:
108836

Pozivamo članove Fizičkog odsjeka da dostave na e-mail kratki sažetak (MS Word ili plain text) s bar jednom slikom i opisom te referencama rada koji žele prezentirati.

Odlukom Vijeća PMF-a od 24.2.2017. afilijacije FO pišu se:  Department of Physics, Faculty of Science, University of Zagreb, Bijenička c. 32, 10000 Zagreb, Croatia


Rasvijetljen mehanizam metalizacije u...

Mjerenjem u potpunosti zamišljenom i provedenom na Fizičkom odsjeku postignut je kvalitativni pomak u teorijskom razumijevanju mehanizma dopiranja i supravodljive valne funkcije visokotemperaturnih kupratnih supravodiča. Nastavnici Fizičkog odsjeka Damjan Pelc, Miroslav Požek, Vito Despoja i Denis Sunko predložili su teorijski okvir, proveli opsežne proračune i napravili eksperiment koji predstavlja novi iskorak u razumijevanju supravodljivosti u kupratima. Članak je objavljen u novom broju časopisa New Journal of Physics

Metalizacija dopiranjem se obično zamišlja ili kao legiranje, u kojem se naboj dopanda dodaje već postojećoj metalnoj vrpci, ili kao pojava vrpce nečistoća, kao u degeneriranim poluvodičima. Budući da su supravodljivi kuprati ionski kristali, za njih je moguć i treći mehanizam, kojeg je predložio S. Mazumdar 1989. g., a mi smo ga nazvali ionsko dopiranje. Tu naboj dopanda ostaje lokaliziran, ali se njegovo električno polje vezuje na kemijski potencijal reakcije između bakra i kisika u čvrstom stanju, te pomiče kemijsku vezu između njih iz ionske u metalnu granicu. Dokaz ovog neobičnog mehanizma metalizacije jest da kad se bakar zamijeni cinkom, umjesto da metal zasjeni cinkovu nečistoću, cinkova nečistoća uništi metal oko sebe, i napravi otok ionskog izolatora. Upravo takav ‘izolatorski otok’ oko cinka uspjeli smo detektirati u ovom radu.

Mjerenje kojim se to vidjelo, nuklearne kvadrupolne rezonancije na jezgri 67Zn, samo je po sebi svjetska premijera, jer iako se zamjena bakra cinkom u kupratima proučava različitim metodama već od 1987., nikome do sada nije uspjelo izolirati ovaj specifični signal.

Razlog takvog interesa za cinkovo dopiranje jest da ono snažno ruši temperaturu supravodljivog prijelaza kod svih kuprata, te se vjeruje da na neki način ometa mehanizam njihove supravodljivosti, kojeg još nitko nije uspio shvatiti. Uz najvažniji rezultat da okolina cinka nije metalna, mjerenja nuklearne kvadrupolne rezonancije pokazuju i iznenađujuće jaki lom kvadratne simetrije oko cinkovog mjesta. Taj efekt smo teorijski uspjeli objasniti kao razbijanje degeneracije kisikovih orbitala u jediničnoj ćeliji bakar-oksidne ravnine, koja ima dva ekvivalentna kisika u odsustvu cinka. Slično se ruši supravodljivost kod strukturnog tzv. LTT prijelaza u lantanovom kupratu, što je pok. akademik S. Barišić još 1990. povezao sa razbijanjem degeneracije kisika kod tog prijelaza.

Na temelju neočekivane veze cinkovog i LTT efekta na visokotemperaturnu supravodljivost predložili smo jako simetrijsko ograničenje na valne funkcije supravodljivog stanja u svim kupratima: u njima se kisikove orbitale moraju pojavljivati u degeneriranim superpozicijama.

Članak Mechanism of metallization and superconductivity suppression in YBa2(Cu0.97 Zn0.03)3 O6.92 revealed by 67Zn NQR,

D Pelc, M Požek, V Despoja and D K SunkoNew J. Phys. 17 (2015) 083033,

može se naći na http://dx.doi.org/10.1088/1367-2630/17/8/083033 ,

a video sažetak na 

http://iopscience.iop.org/1367-2630/17/8/083033/video/abstract .

Autor: webmaster FO
Popis obavijesti

POVEZNICE

elektronički izvori

OPEN ACCESS