解决了两个谜团的高温超导电性，在非均匀性

 

美国物理学家必须处理的行为电子，在所谓的赝阶段的问题之前的状态超导性的。

超导的是所谓的完全消失，电阻力的一种物质的一个恒定电流的温度在下面至关重要的。 巨大的实用价值的超导体是没有在他们失去电力的能源时，电流流动。 然而，它们的广泛使用是非常低价值的临界温度。 对于大多数物质靠近AB




绝对零度。 直到1986年的最高温度的合金Nb3Ge，对其超导发生在温度低于23K(-250°). 因此，有一个重要的科学任务是：找到的物质穿入超导状态在温度较高，最好接近于环境，这是获得高温超导性的。

 

在1986年开放的高温超导体(高温超导)基于铜氧化物(非均匀性)，并在几年的临界温度已经上升到大约120K.然而，这些物质有一个非常复杂的电子结构，这是非常难理解如何有需要的地方一个过渡到一个超导国家，没有它，就不可能制定超导体，在较高的温度下工作的。 自此以后，几乎30年里进行的复杂的实验研究这个问题。

特别是，它发现，条件下的超导电性，在高温超导是前面有一个条件，称为"赝阶段"。 这个术语是相关的特点的电子能量光谱管(所谓的独立的允许的能量水平的电子在原子)。 电子低能量都位于价带、电子与更多的能量，可移动通过的材料的导带。 在半导体和绝缘体价区和导带划分的时间间隔的禁值的能源称为"差距"。 参加在创造目前，电子需要获得能量跳过间隙从价带来的导带。 因此，更多的宽的狭缝中，强大的绝缘材料的性能。

缝形成的超导体，但它具有另一种性质。 在情况下的超导电子靠近费米级，形成一个所谓的库珀对和沉积在费米的水平，这个水平开始单独间的差距的水平的单一电子。 费米级别被确定的临界温度。

事实证明，在高温超导在温度上的关键是有一个国家，与数量较少允许的水平附近的费米级别于在一个传统的导体。 这种现象被称为"赝的"。 这种情况的未知性质而引起的许多问题之间的物理学家。 由于国家赝之前，存在部分与超导性的(竞争)，科学家们认为，这项研究的这种情况将有助于揭开的秘密高温超导体。 近年来，这一问题的是专门讨论到的许多活动，其中之一是最近发表在杂志"科学"。物理学家从布鲁克国家实验室和康奈尔大学，开发使用独特的高精密扫描隧道显微镜，能够跟踪的细节铜酸盐转换从介质，一个超导体通过一个阶段的赝的。 他们的实验装置使我们能够确定空间位置和移动方向的电子材料，这有助于发现了两个新的现象。

在初始状态的研究铜酸盐Bi2Sr2CaCu2O8+δ是绝缘体。 把它变成高温超导体，他为源的电荷载(洞)化学添加的氧原子的。 这个过程被称为掺杂、附加原子表示式为"+δ的"。 物理学有系统地在长时间内扫描的材料在不同级别的掺杂看到如何在行为和位置的电子在演变材料在超导状态。





越来越多的电荷载(掺杂一级)的材料通过从条件的绝缘体在赝阶段。 在低密度的电荷载，观察到相当静态的图片。 还有异国情调的周期性的静态安排的某些电子称为"密度的波浪"或"有条纹"。 这些波类似于该条的"冻结的"的电子。 密度波的电子被局限于某些地区。 与的数目进一步增加的费用科学家们发现，密度的波浪消失和电子材料的获得自由移动的能力在任何方向。 和这发生在同一水平兴奋剂的纯外的超导性的。

"对于第一次试验中具有直接的联系消失密度的波浪及其相关的纳米晶格的缺陷随着电子流动的自由在所有方向上的需要不受限制的超导，说导致提交人谢默斯*戴维斯(西莫*戴维斯的)。 这些新的测量结果最后表明我们为什么在神秘的赝国家的这种材料，电子移动的自由少的"。

戴维斯比较注意到，航班在冰冻的河那里你可以看到静态的碎片形成的冰，以及在同一时间来检测液体水。 这些航班发生一次又一次的春冻结的水道逐渐融化。 在铜酸盐是温度的增加，科学家们增加掺杂"淹没"波的密度一定的临界点。

这一发现证实了旧的想法，波的密度限制的电子流动和损害最大的超导性的赝阶段。 "静态安排的电子和有关纳米级的波动干扰的自由流动的电子喜欢的冰河上的损害的液体流动的水，说："戴维斯。

当然，高温超导是不容易的，因为打破坚冰，但这一发现使我们有线索。 如果防止形成静态条，当他们出现在末尾，你可以得到的材料，将作为一个超导体在一个较低的密度掺杂和更高的温度下，所说的戴维斯。

该资料来源：科学日,布鲁克国家实验室图标题

图。 1. 简化带图为导体、半导体和绝缘体(ru.wikipedia.org条)。

图。 2. 相图的高温超导国家取决于其温度和掺杂的一级(密度的孔)。 虚线是温度的赝区线以下。 穹形地区是一个区域中的超导，它的边界实行的临界温度。 区域1对应于重叠的赝和超导国家。 在照片顶部的一个可见的静态条纹，而消失在区域2，其中有一个净超导性的。 白色区是正常的金属状态。

 

 

资料来源：nkj.ru