Framtidens Industri 1
F ORSKNING En illustration som visar samma plan n
är laddningsdensitetsvågorna syns. Systemets symmetri reduceras då genom lokala moduleringar av de ledande elektronerna, vilket orsakar nedbrytningen av ”strange metal”-fasen. Foto: chAlmErs / YEn strAndqvist ➛ elektroner vara sammanflätade med varandra. Det leder till en röra av elektroner där enskilda partiklar inte längre kan urskiljas, och som utgör en helt ny form av materia. Utforskar kopplingen till laddningsdensitetsvågor Det viktigaste fyndet i forskningsartikeln är att forskarna upptäckte vad som i praktiken slår ut ”strange metal”-tillståndet. I högtemperaturssupraledare uppstår laddningsdensitetsvågor (Charge Density Waves, CDW). De är krusningar av elektrisk laddning som genereras av elektronerna i materialets atomstruktur när ”strange metal”-fasen bryts ner. För att utforska denna koppling sattes prov i nanostorlek av den supraledande metallen yttrium-barium-kopparoxid (YBCO) under dragspänning för att hålla tillbaka laddningsdensitetsvågorna. Detta ledde då till att ”strange metal”-tillståndet återkom. Genom att dra i metallen på detta sätt kunde forskarna alltså expandera ”strange metal”-tillståndet till den region som tidigare dominerades av CDW – vilket därmed gjorde den ”konstiga metallen” ännu konstigare. – De högsta temperaturerna för de supraledande övergångarna har observerats när ”strange metal”- fasen är mer markant. Att förstå denna nya fas av materia är därför av yttersta vikt för att kunna konstruera nya material som uppvisar supraledning vid ännu högre temperaturer, förklarar Floriana Lombardi. Forskarnas arbete indikerar ett nära samband mellan uppkomsten av laddningsdensitetsvågor och nedbrytningen av ”strange metal”-tillståndet – en potentiellt viktig ledtråd för att förstå det senare fenomenet. Upptäckten kan utgöra ett av de tydligaste bevisen för när kvantmekaniska principer manifesteras på makroskopiska skalor. Resultaten tyder också på en lovande ny forskningsväg, att med hjälp av dragspänning manipulera kvantmaterial. Artikeln ”Restored strange metal phase through suppression of charge density waves in underdoped YBa2Cu3O7–δ’ ” finns nu tillgänglig i den ledande vetenskapliga tidskriften Science. Bakom resultaten står Eric Wahlberg, Riccardo Arpaia, Edoardo Trabaldo, Ulf Gran, Thilo Bauch och Floriana Lombardi från Chalmers tekniska högskolay, i samarbete med forskare från Politecnico di Milano, University La Sapienza, Brandenburg University of Technology och European Synchrotron facility (ESRF). u FRAMTIDENS INDUSTRI 6 2021 25