La clave para comprender las propiedades superconductoras del cuprato a alta temperatura: ¡el espín del electrón!
Antecedentes
En 1911, el físico holandés H. Kamalin Onnes descubrió que el mercurio tiene una pequeña resistencia cuando la temperatura es de alrededor de 4,2 K (-268,98 ℃) hasta que es realmente indetectable (). o casi cero), el mercurio en este momento se convierte en realidad en un superconductor. Más tarde descubrió que muchos otros metales y aleaciones también tenían superconductividad. Onness ganó el Premio Nobel en 1913 por su descubrimiento.
En enero de 1986, los científicos Bernoz y Muller que trabajaban en el laboratorio de International Business Machines Corporation en Zurich, Suiza, descubrieron por primera vez que el óxido de bario, lantano y cobre es un superconductor de alta temperatura elevado a 30K. Este descubrimiento revolucionario condujo al descubrimiento de una serie de superconductores de cuprato de alta temperatura. Bonozzi y Müller también ganaron el Premio Nobel de Física en 1987.
A principios de 1987, Wu Maokun (Zhu Jingwu) y otros de los Estados Unidos y Zhao Zhongxian y otros del Instituto de Física de mi país anunciaron el descubrimiento del superconductor de óxido de cobre, bario y itrio 90K mediante sustitución de elementos. que rompió la barrera de la temperatura del nitrógeno líquido (77K) por primera vez. Este tipo de superconductor a menudo se denomina superconductor de alta temperatura porque su temperatura crítica está por encima de la temperatura del nitrógeno líquido (77 K).
Desde entonces, ha habido una locura global por explorar nuevos superconductores de alta temperatura. A finales de 1987, el erudito chino Sheng Zheng y otros en los Estados Unidos descubrieron por primera vez el primer superconductor de alta temperatura de óxido de cobre y talio que no contenía tierras raras. A principios de 1988, Japón desarrolló un superconductor de óxido de cobre, bismuto, estroncio y calcio con una temperatura crítica de 110 K. En febrero de 1988, Sheng Zheng y otros descubrieron el superconductor de óxido de cobre, calcio, bario y talio de 125 K. En 1993, los científicos franceses descubrieron el superconductor de óxido de cobre, calcio, bario y mercurio de 135 K. Desde entonces, se han seguido actualizando los récords de temperatura de los superconductores de alta temperatura.
Sin embargo, aquí viene el problema. Durante décadas, los investigadores han estado desconcertados sobre la superconductividad de ciertos cupratos a temperaturas superiores a 100 K.
Innovación
Tecnología
Valor
1h Gotlieb, Chiu-Yun Lin, Maksym Serbyn, Wentao Zhang, Christopher L. Smallwood, Christopher Jozwiak, Hiroshi Eisaki, Zahid Hussain, Ashvin Vishwanath, Alessandra Lanzara Revelando el bloqueo del momento de giro oculto en un superconductor de cuprato de alta temperatura.