Исследователи определили увеличенную критическую температуру для палладатов – нового семейства суперпроводников

В последнее время на слуху новый класс материалов – никеллаты, которые основаны на никеле. Они имеют суперпроводимость при более высоких температурах, чем другие материалы. Никеллаты похожи на купраты, открытые в 1980-х годах, и основаны на меди. Но теперь ученые из Австрии и Японии нашли еще более подходящий материал – палладаты, которые основаны на палладии, сообщил Scitechdaily 25 апреля 2023 года.

Об исследовании

• Цель исследования: идентифицировать золотую зону для оптимальной суперпроводимости с помощью компьютерных моделей и найти новый класс материалов – палладаты, которые достигают этой зоны.
• Авторы исследования: профессор Карстен Хельд из Института физики твердого тела Технического университета Вены (TU Wien) в Австрии при сотрудничестве с учеными из университетов в Японии.
• Испытуемые: различные материалы, которые имеют суперпроводимость или могут ее иметь при определенных условиях.

Методология исследования

• Ученые сравнивали никеллаты, купраты и палладаты – материалы, которые основаны на никеле, меди и палладии соответственно. Они использовали компьютерные модели, чтобы рассчитать критическую температуру для каждого материала и определить золотую зону для суперпроводимости.
• Ученые использовали метод динамического среднего поля (DMFT), который позволяет учитывать сильное взаимодействие между электронами в материалах. Они рассчитали критическую температуру для разных соотношений между палладием и другими элементами в палладатах и сравнили их с никеллатами и купратами.
• Исследователи определили золотую зону для суперпроводимости, которая зависит от параметра U/W, что характеризует силу взаимодействия между электронами. Они обнаружили, что палладаты имеют более высокую критическую температуру и более широкую золотую зону, чем другие материалы.
• Ученые сравнили свои результаты с экспериментальными данными и подтвердили прогнозы.

Результаты исследования

Исследователи сделали следующие выводы:

• Существует золотая зона для суперпроводимости, которая зависит от силы взаимодействия между электронами в материале. Эта зона оптимальна для достижения высокой критической температуры и широкого диапазона параметров.
• Палладаты – это новый класс материалов, которые достигают золотой зоны для суперпроводимости. Они имеют более высокую критическую температуру и более широкую золотую зону, чем никеллаты и купраты.
• Это открытие может стать началом новой эры исследований суперпроводимости и привести к разработке новых технологий на основе палладатов.