De ontdekking van op ijzer gebaseerde supergeleiders met een relatief hoge overgangstemperatuur t _C in 2008 opende een nieuw hoofdstuk in de ontwikkeling van supergeleiding bij hoge temperaturen.

Het volgende decennium zag een onderzoekshausse in supergeleiding, met opmerkelijke prestaties in de theorie, experimenten en toepassingen van op ijzer gebaseerde supergeleiders, en in ons begrip van het fundamentele mechanisme van supergeleiding.

Een UOW-paper dat vorige maand werd gepubliceerd, beoordeelt de voortgang van hogedrukstudies naar eigenschappen van op ijzer gebaseerde supergeleider (ISBC) families.

VLOOT Ph.D. student Lina Sang (University of Wollongong) was eerste auteur van het Materials Today Physics review paper, onderzoeken van effecten op de supergeleiding, flux vastzetten, en vortexdynamica van ISBC-materialen, inclusief:

• drukgeïnduceerde supergeleiding
• overgangstemperatuur verhogen t _C
• door druk geïnduceerde eliminatie/hernieuwde opkomst van supergeleiding
• effecten van fasescheiding op supergeleiding
• toenemende kritische stroomdichtheid
• aanzienlijk onderdrukken van vortex creep
• het verminderen van de grootte van de fluxbundel.

De review belicht het gebruik van druk als een veelzijdige methode voor het verkennen van nieuwe materialen en het verkrijgen van inzicht in de fysieke mechanismen van supergeleiders bij hoge temperaturen.

Supergeleiders:een achtergrond

In een supergeleider, een elektrische stroom kan vloeien zonder enig energieverlies aan weerstand.

Op ijzer gebaseerde supergeleiders zijn een soort 'hoge temperatuur' (Type II of onconventionele) supergeleider omdat ze een overgangstemperatuur hebben ( t _C ) veel hoger dan een paar graden Kelvin boven het absolute nulpunt.

De drijvende kracht achter dergelijke Type II-supergeleiders is sinds hun ontdekking in de jaren tachtig ongrijpbaar gebleven. In tegenstelling tot 'conventionele' supergeleiders, het is duidelijk dat ze niet direct kunnen worden begrepen vanuit de BCS (Bardeen, Kuiper, en Schrieffer) elektron-fonon koppelingstheorie.

Bij opeenvolgende ontdekkingen de overgangstemperatuur t _C gestaag hoger is gereden.

"Het uiteindelijke doel van het onderzoek naar supergeleiding is het vinden van supergeleiders met een supergeleidende overgangstemperatuur ( t _C ) op kamertemperatuur, " zegt prof Xiaolin Wang, de knooppuntleider en themaleider van FLEET (ook aan de Universiteit van Wollongong) en Dr. Sang's Ph.D. leidinggevende.

"Druk kan de t _C voor de op Fe gebaseerde supergeleiders. En onlangs, supergeleiding werd waargenomen bij kamertemperatuur in met waterstof gelegeerde verbindingen, " legt prof. Wang uit, die directeur is van het Instituut voor Supergeleidende en Elektronische Materialen aan de Universiteit van Wollongong.

"Drukeffecten op op ijzer gebaseerde supergeleiderfamilies:supergeleiding, flux pinning en vortex dynamics" werd gepubliceerd in Materialen Vandaag Natuurkunde .