光脉冲提供了增强超导性的新途径

被称为莫特​​绝缘体的材料很奇怪。在正常的电子带理论下,它们应该导电,但由于它们的电子之间的相互作用,它们不会导电。但现在,RIKEN先锋研究集群的科学家们已经证明,光脉冲可以用来将这些材料从简单的导体转变为超导体 - 这种材料在没有能量损失的情况下导电。这个过程将通过称为“eta配对”的非传统类型的超导性发生。

通过数值模拟,研究人员发现,这种非常规类型的电导率被认为是在非平衡条件下在强相关材料(如高Tc铜酸盐和铁 - 磷酸盐)中发生的,这种电导率由于称为eta配对的现象而产生。这与在平衡条件下在相同的强相关材料中观察到的超导性不同,并且被认为涉及结构内的某些电子之间的排斥相互作用。它也不同于传统的超导性,其中该现象是由于电子与晶体结构的振动之间的相互作用而产生的,通过振动引起电子之间的相互作用,从而克服了电子之间的排斥。

三十年前,数学物理学家陈宁宁最初提出了eta配对的概念,但由于它是一个纯粹的数学概念,它被理解为一种不会在现实世界中发生的虚拟现象。但是对于本研究,研究人员使用非平衡动力学来分析光脉冲对莫特绝缘体的影响,并发现这种效应实际上会发生在现实世界中。“有趣的是,”第一作者,RIKEN先锋研究集群的博士后研究员Tatsuya Kaneko说,“我们的计算表明,这是基于杨和他的追随者多年前制定的美丽的数学结构。 “

负责该研究团队的Seiji Yunoki说:“这项工作不仅为非平衡动力学现象提供了新的见解,而且还可以开发出新的高温超导体,这在应用中非常有用。遗体是用Mott绝缘子进行实际试验,以验证这个过程是否真正发生。“