Pristupačnost
Znanstvenici s Fizičkog odsjeka Damjan Pelc, Marija Vučković, Mihael Grbić, Miroslav Požek i Neven Barišić otkrili su novo svojstvo visokotemperaturnih supravodiča, pokazavši da se nastanak supravodljivosti u kupratima može razumjeti kroz univerzalni proces perkolacije. Otkriće je objavljeno u časopisu Nature Communications u suradnji s kolegama iz SAD-a i Japana.
Proučavanjem širokog raspona kupratnih spojeva korištenjem različitih tehnika izoliran je perkolacijski mehanizam koji je u njima univerzalno prisutan. Supravodljivost u kupratima je prema tome intrinzično nehomogena u prostoru, uz jedinstvenu karakterističnu skalu nehomogenosti koja ne ovisi ni o vrsti spoja ni o koncentraciji nosioca naboja. Ovaj rezultat je od velikog značaja jer je nakon nekoliko desetljeća opovrgnuo uvriježeno mišljenje da supravodljivost nastaje iz uniformne kritične paravodljive faze. Razrješenju ove misterije najviše je pridonijelo inovativno korištenje tehnike nelinearne vodljivosti (razvijene na Fizičkom odsjeku) koja je jednoznačno dokazala perkolacijsku prirodu nastanka.
Glavni potpis supravodljive nehomogenosti iznad makroskopske temperature prijelaza Tc je eksponencijalni pad vodljivosti s temperaturom. Ovaj proces je potvrđen usporedbom rezultata nelinearne i linearne vodljivosti, te njihove osjetljivosti na magnetsko polje. Također, isto ponašanje pronađeno je u objavljenim rezultatima drugih eksperimentalnih tehnika, poput Seebeckovog koeficijenta, magnetizacije, specifične topline i fotoemisijske spektroskopije. Razvijen je jednostavan teorijski model zasnovan na postojanju prostorne nehomogenosti temperatura supravodljivog prijelaza, koji daje kvantitativno slaganje s eksperimentima. Time je nastanak supravodljivosti u kupratima stavljen u širi kontekst perkolacijske fizike, koja opisuje mnoštvo fenomena u različitim granama znanosti – od tvorbe kozmoloških struktura, neuralnih mreža do procesa širenja bolesti u populaciji.
Ovaj rad je od velikog značaja za istraživače Fizičkog odsjeka jer je čak pet od osam autora rada s adresom Prirodoslovno-matematičkog fakulteta, Sveučilišta u Zagrebu.
