Publicado 22/11/2021 08:21CET

Los electrones se mueven en la dirección preferida en los superconductores de cuprato: WPI-MANA

TSUKUBA, Japón, 22 de noviembre de 2021 /PRNewswire/ -- Un equipo del International Center for Materials Nanoarchitectonics (WPI-MANA) ha obtenido importantes conocimientos sobre las propiedades de los superconductores de cuprato basados en el lantano, la familia de superconductores de mayor temperatura descubierta hasta ahora a presión ambiente.

(Imagen: https://kyodonewsprwire.jp/prwfile/release/M105739/202111052920/_prw_PI1fl_xUCB97EN.jpg)

Los resultados del equipo implican que, en contraste con la creencia común entre los investigadores de los últimos 35 años, los electrones tienen una dirección preferida a lo largo del eje x o del eje y en cada plano del CuO2, y la dirección preferida alterna entre los planos.

Los superconductores de cuprato de alta temperatura han seguido generando un gran interés durante más de 30 años debido a los diversos fenómenos que presentan con los cambios en el dopaje de portadores y la temperatura, como la fase de pseudogap, el orden nemático, la onda de densidad de carga y la onda de densidad de spin, así como la superconductividad.

La superficie Fermi es fundamental en la física de la materia condensada para entender las propiedades metálicas. Su forma refleja directamente el movimiento de los electrones en el interior del material y, como tal, es la clave para entender las propiedades de los materiales.

Los superconductores de cuprato de alta temperatura se caracterizan por sus pilas de planos de cobre-oxígeno (CuO2), un hecho que ha convencido a muchos investigadores de que los electrones presentan un movimiento bidimensional en los planos de CuO2.

El equipo de WPI-MANA, dirigido por Hiroyuki Yamase, aplicó la técnica de dispersión Compton de rayos X de alta resolución a una muestra de La(2-x)Sr(x)CuO4 y obtuvo imágenes de la distribución del momento de los electrones.

Los resultados proporcionan una nueva comprensión de las propiedades electrónicas de los superconductores de cuprato. La dispersión Compton puede ser una poderosa herramienta para dilucidar las propiedades electrónicas de los materiales y a veces funciona mejor que otras técnicas ampliamente empleadas. Los investigadores afirman que será emocionante ver cómo se emplea esta técnica como complemento de otros métodos.

Esta investigación fue realizada por Hiroyuki Yamase, de WPI-MANA, y sus colaboradores.

"Fermi Surface in La-Based Cuprate Superconductors from Compton Scattering Imaging"Yamase, H., Sakurai, Y., Fujita, M. et al. Nat Commun 12, 22 Nov. (2021) - https://doi.org/10.1038/s41467-021-22229-6

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