研究人员揭示了关于超导和磁力的新秘密

Simon Gerber是瑞士介绍中子源SINQ的Morpheus仪器中CeCoin5超导特性的第一个作者。照片：Paul Scherrer Institute / Markus Fischer

研究人员详细介绍了超导和磁性如何相关的新秘密，揭示了关于Quantum电子世界的更多信息。

超导材料在经受磁场或高压时表现出意想不到的行为 - 发现对这些特殊材料中的电子控制电子的发现。根据两项研究，在瑞士的Paul Scherrer Institute进行了一项在洛杉矶国家实验室的合作者和洛杉矶阿拉莫斯在韩国的合作中进行，超导材料Cerium-Colbalt-Indium5揭示了关于如何的新秘密超导和磁性可以是相关的。

超导和磁性通常被视为竞争对手 - 超导和磁电子以非常不同的方式命令。类似于旋转顶部，超导体中的电子形成一对顶部，一个逆时针旋转，一个旋转旋转顺时针。在一起，这些对自由移动以进行零阻力的电流。相比之下，磁电子锁定到不移动的刚性布置中。最近发表于杂志的两篇论文物理学表明，Colbalt-Indium5中的电子同时是超导和磁性。

在Paul Scherrer Institute的实验中，研究人员观察了一种全新的超导性形式，其中电子形状对具有旋转顶部的旋转顶部以及沿相同方向旋转的对。只有当电子均为超导和磁性时，才出现这种令人惊讶的新形式的超导性。随着这些研究人员所示，可以通过改变施加的磁场的方向来操纵磁电子的有序布置。

“观察到的材料行为是完全出乎意料的，肯定不是纯磁效果”PSI研究团队的头部Michel Kenzelmann解释。“这是清楚的指示，即在材料中，新的超导状态与旋转密度波一起发生。”

这些发现表明可以直接控制与超导性相关的电子的量子状态。直接控制量子状态的可能性对于可能的未来量子计算机可能是重要的。

关于CeCoin5的另一个研究也观察到意外行为。当将少量杂质引入该材料时，超导电子形成了磁性纳米液滴。随着添加更多杂质，液滴增长并最终重叠，导致整个材料变得磁性。向磁性材料施加压力逆转添加杂质和铈 - COLBALT-INIQUIUM5再次成为超导的作用。然而，使用像磁共振图像（MRI）这样的技术，研究人员发现，磁场纳米液滴仍然存在但被超导性隐藏。实际上，Cecoin5中的电子像油醋沙拉酱一样作用，具有超导电子扮演油和磁电子的作用醋的作用。

这些对Colbalt-Infium5中的超导性研究表明，电子更适合于先前假设。它们可以形成一个像诸如理解现在已经神秘的材料的特性可能是很重要的，它们可以在与磁性秩序共存时两种不同的配置同时搭配。

“超导性继续发出新的惊喜。由于其秘密被揭示，我们了解有关电子世界的更多信息，并且可以开始想象为未来技术使用它们的新方法。Carium-Colbalt-Indium5中的超导性，在Los Alamos发现了近十年前，可能是我们许多人一直在寻找的Rosetta Stone“Joe Thompson，这两个研究中的合作者。

“磁性域切换揭示了空间不均匀的超导”和“量子临界超级导体的”紊乱“在2013年12月22日之前出现了”量子临界超导体“的”紊乱“。第一篇论文的作者是Simon Gerber，Marek Bartkowiak，Nikola Egetenmeyer，Christof Niedermayer和Paul Scherrer Institute，来自Spsms，Grenoble，Andrea D. Bianchi的Paul Scherrer Institute的Michel Kenzelmann，蒙特利尔大学和罗马Movshovich，Eric D. Bauer，和Joe D.洛杉矶阿拉莫斯国家实验室的炼金会和磁铁科学集团的Joe D. Thompson。第二篇论文的作者是Seoboom Seo和Sungkyunkwan University的托斯顿公园，Unicamp，Unicamas，Campinas的Ricardo Urbano，U.C. Davis，Long Pham和U.C的Zachary Fisk。欧文，以及鑫璐，建新朱，埃里克D. Bauer，Vladimir A. Sidorov和Joe D.从Los Alamos National实验室的炼金和磁铁科学集团的汤普森。

刊物：

Simon Gerber等，“磁畴的切换显示空间不均匀的超导性，”2013年的自然物理学; DOI：10.1038 / nphys2833s。SEO等人，“量子临界超导体中的”紊乱“，2013年的自然物理学; DOI：10.1038 / nphys2820

图像：Paul Scherrer Institute / Markus Fischer