Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

Magnetisk superleder: Strålende bedfellows

Anonim

Kjemikere ved Ludwig-Maximilias-Universitaet (LMU) i München har syntetisert en ferromagnetisk superledende forbindelse som er egnet til kjemisk modifikasjon, og åpner ruten for detaljerte studier av denne sjeldne kombinasjonen av fysiske egenskaper.

annonse


Superledningsevne og ferromagnetisme - den "normale" formen av magnetisme, som den som finnes i den kjente hesteskomagneten - er som kritt og ost: De går vanligvis ikke sammen. Ferromagneter er magnetiske fordi parallelljusteringen av tilstøtende elektronspinn i jernatomer genererer et sterkt internt magnetfelt. Nesten alle kjente superledere danner på den annen side par "anti-rettet" elektroner og utelukker magnetfeltlinjer fra deres interiør. Men LMU-kjemikere har oppdaget et nytt materiale der disse to egenskapene kan sameksistere: "Vi har syntetisert en ny sammensetning som både har begge egenskaper: Det er en ferromagnetisk superleder, sier professor Dirk Johrendt fra Institutt for kjemi. "Dette er et viktig fremskritt, som åpner for nye forskningsmuligheter i feltet, " legger han til.

Ferromagnetiske superledere er ikke ukjente, men de er svært sjeldne og viser nesten alltid begge egenskaper samtidig når de avkjøles til temperaturer nær absolutt null (-273 ° C). "Det lagdelte materialet som vi har syntetisert, (Li, Fe) OH (FeSe), har den store fordelen at den fungerer ved høyere temperaturer, som er enklere å oppnå og håndtere i laboratoriet, sier Johrendt.

Den nye forbindelsen består av stabler av alternerende superledende jern selenid (FeSe) og ferromagnetiske litium-jernhydroksyd (Li, Fe) OH-lag. Når materialet avkjøles, faller elektrisk resistivitet til null i jernselenidlaget ved temperaturer under -230 ° C, og superledningsevne oppstår. Ved noe lavere temperaturer blir jernatomer i (Li, Fe) OH-laget ferromagnetisk, men supraledningen fortsetter likevel.

I samarbeid med fysikere fra teknisk universitet i Dresden og Paul Scherrer-instituttet i Villingen (Sveits) har LMU-forskerne vist at magnetfeltet som genereres av (Li, Fe) OH-lagene, trenger inn i de interleaved superledende lagene - spontant og i fravær av eksternt påførte felt. Denne nye tilstanden av materie er referert til som en spontan vortexfase. De få stoffene som utviser denne effekten, kan ikke lett bli kjemisk modifisert og krever ultralydtemperaturer, noe som gjør det vanskeligere å utføre mer detaljert undersøkelse. "Vår nye forbindelse for første gang gir oss muligheten til å utforske påvirkning av kjemisk modifikasjon på sameksistensen av superledningsevne og ferromagnetisme, slik at det snart kan bli mulig å gjennomføre mer omfattende studier av dette fascinerende fenomenet, avslutter Johrendt.

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av Ludwig-Maximilians-Universitaet Muenchen (LMU) . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. Ursula Pachmayr, Fabian Nitsche, Hubertus Luetkens, Sirko Kamusella, Felix Brückner, Rajib Sarkar, Hans-Henning Klauss, Dirk Johrendt. Sameksistens av 3d-ferromagnetisme og superledningsevne i ((Li1-xFex) OH) (Fe1-yLiy) Se . Angewandte Chemie International Edition, 2014; DOI: 10.1002 / anie.201407756