Strategia mająca na celu zwiększenie zależnego od światła nadprzewodnictwa K₃C₆₀

Nadprzewodnictwo to zdolność niektórych materiałów do przewodzenia prądu elektrycznego (DC) prawie bez oporu. Ta właściwość jest bardzo poszukiwana i odpowiednia do różnych zastosowań technologicznych, ponieważ może zwiększyć wydajność różnych urządzeń elektronicznych i energetycznych.

W ostatnich latach fizycy zajmujący się materią skondensowaną i materiałoznawcy próbowali zidentyfikować strategie mające na celu zwiększenie nadprzewodnictwa niektórych materiałów. Obejmuje to artykuł K₃C₆₀Stwierdzono, że organiczny nadprzewodnik wchodzi w fazę charakteryzującą się zerową rezystancją, gdy przyłożone są do niego impulsy światła średniej podczerwieni.

Naukowcy z Instytutu Struktury i Dynamiki Materii Maxa Plancka, Uniwersytetu w Parmie i Uniwersytetu Oksfordzkiego zidentyfikowali strategię mającą na celu wzmocnienie nadprzewodnictwa indukowanego światłem K.₃C₆₀. Strategia ta, opisana w Fizyka przyrodyJak dotąd wyniki są bardzo obiecujące i zwiększają światłoczułość tego materiału nadprzewodzącego o dwa rzędy wielkości.

„Od prawie dziesięciu lat badamy możliwość wykorzystania światła do wzmocnienia nadprzewodnictwa, zaczynając od stanu równowagi w temperaturze rdzenia powyżej Tc” – powiedziała Phys.org Andrea Cavalieri, jeden z badaczy prowadzący badanie. „Pokazaliśmy, że to działa U niektórych kobrW Sole przenoszą określony ładunek A w K₃C₆₀„.

„W tym artykule odkryliśmy mechanizm genu K₃C₆₀ „Nadprzewodnictwo indukowane optycznie przy użyciu specjalnego źródła optycznego, które jest bardziej przestrajalne niż poprzednio stosowane, i o częstotliwości do 10 Hz”.

Cavalieri i jego zespół badawczy badali nadprzewodnictwo K₃C₆₀ Już od kilku lat. W poprzednich eksperymentach udało im się uzyskać fazę nadprzewodzącą tego materiału przy energiach fotonów wzbudzenia w zakresie od 80 do 165 MeV (20–40 Hz).

W swoim nowym badaniu postanowili zbadać wzbudzenie materii przy niskich energiach od 24 do 80 MeV (6–20 Hz), stosując strategię, która była wcześniej niedostępna. Naukowcy osiągnęli to za pomocą źródła terahercowego, które generuje impulsy o wąskim paśmie poprzez połączenie wiązek sygnału bliskiej podczerwieni o dwóch różnych optycznych amplitudach parametrycznych ze synchronizacją fazową.

„Podstawowe zasady fizyki nie są jeszcze jasne, ale eksperyment skupia się na wybranych wibracjach molekularnych, które przy częstotliwości rezonansowej są wprowadzane bezpośrednio do dużego wzmocnienia” – powiedział Cavalieri. „Wydaje się, że drgania napędzane łączą stany elektroniczne i sprzyjają sprzężeniu i spójności, co prowadzi do nadprzewodnictwa. Aktualny artykuł pokazuje, że efekt ten działa szczególnie dobrze przy częstotliwości 10 teraherców, gdzie stwierdza się specyficzne wibracje molekularne”.

Niedawna praca Cavalieriego i jego współpracowników rzuca nowe światło na potencjalne mechanizmy leżące u podstaw nadprzewodnictwa fotoindukowanego w K₃C₆₀ I być może inne nadprzewodniki. Ponadto przedstawiono strategię, która może pomóc w rozszerzeniu nadprzewodnictwa fotoindukowanego na dłuższe okresy czasu, co może mieć interesujące implikacje dla rozwoju technologii kwantowych opartych na świetle.

„Uświadomiliśmy sobie stan długotrwałego nadprzewodnictwa wynoszący 10 nanosekund w temperaturze pokojowej” – dodał Cavalieri. „W zasadzie można by to zastosować w przyszłych urządzeniach kwantowych zasilanych światłem. Chcemy zbadać właściwości tego stanu przejściowego, zwłaszcza właściwości magnetyczne, i spróbujemy porównać właściwości fazy fotoindukowanej z właściwościami równowagi. SC.”