Физики открывают новое состояние вещества в сверхпроводящем материале
Сверхпроводимость - это странное состояние вещества, при котором соединение электронов заставляет их двигаться быстрее
Группа экспериментаторов в лаборатории Эймса при Министерстве энергетики США и теоретики в Университете Алабамы в Бирмингеме обнаружили удивительно долгоживущее новое состояние вещества в сверхпроводнике с пниктидом железа, которое показывает лазерно-индуцированное формирование коллективного поведения, конкурирующего со сверхпроводимостью.
«Сверхпроводимость — это странное состояние вещества, при котором соединение электронов заставляет их двигаться быстрее», — сказал Джиганг Ван, физик Лаборатории Эймса и профессор Университета штата Айова.
«Одна из больших проблем, которую мы пытаемся решить, заключается в том, как разные состояния материала конкурируют за эти электроны и как сбалансировать конкуренцию и сотрудничество для повышения температуры, при которой возникает сверхпроводящее состояние».
Чтобы поближе взглянуть на весь процесс, Джиганг Ван и его команда использовали лазерные импульсы длительностью менее триллионной доли секунды, чтобы сделать серию снимков.
Эта техника, называемая терагерцовой спектроскопией, может рассматриваться как «лазерная стробоскопическая фотография», когда многие изображения обнаруживают тонкое движение электронных спариваний внутри материалов с использованием длинноволнового инфракрасного света.
«Способность видеть динамику и колебания в реальном времени — это способ лучше понять их, чтобы мы могли создавать лучшую сверхпроводящую электронику и энергосберегающие устройства», — сказал Джиганг Ван.
X. Yang et al. Nonequilibrium Pair Breaking in Ba(Fe1−xCox)2As2 Superconductors: Evidence for Formation of a Photoinduced Excitonic State, Physical Review Letters (2018). DOI: 10.1103/PhysRevLett.121.267001