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Usando técnicas de resonancia magnética nuclear de estado sólido (ssNMR), Los científicos del Laboratorio Ames del Departamento de Energía de EE. UU. descubrieron una nueva criticidad cuántica en un material superconductor, conduciendo a una mayor comprensión del vínculo entre el magnetismo y la superconductividad no convencional.
La mayoría de los superconductores de hierro-arseniuro presentan transiciones tanto magnéticas como estructurales (o nemáticas), lo que dificulta la comprensión del papel que desempeñan en los estados superconductores. Pero un compuesto de calcio, potasio, planchar, y arsénico, y dopado con pequeñas cantidades de níquel, CaK (Fe 1 − x Ni X ) 4 Como 4 , hecho por primera vez en el laboratorio Ames, Se ha descubierto que exhibe un nuevo estado magnético llamado estado antiferromagnético de cristal de espín-vórtice erizo sin transiciones nemáticas.
"Se puede considerar que las fluctuaciones de espín o nemáticos juegan un papel importante para la superconductividad no convencional, "dijo Yuji Furukawa, científico senior del Laboratorio Ames y profesor de Física y Astronomía en la Universidad Estatal de Iowa. "Con este material en particular, pudimos examinar solo las fluctuaciones magnéticas, y la RMN es una de las técnicas más sensibles para examinarlos ". Continuó, "utilizando 75A NMR, descubrimos que CaK (Fe 1 − x Ni X ) 4 Como 4 se encuentra en un punto crítico cuántico antiferromagnético de cristal de espín-vórtice erizo que se evita debido a la superconductividad. El descubrimiento de la criticidad cuántica magnética sin nematicidad en CaK (Fe 1 − x Ni X ) 4 Como 4 sugiere que las fluctuaciones de espín son el principal impulsor de la superconductividad ".
El descubrimiento de Furukawa fue una colaboración entre el equipo SSNMR líder mundial de Ames Laboratory y los físicos de materia condensada del laboratorio. incluido Paul Canfield, un científico senior en el Laboratorio Ames y un Profesor Distinguido y el Profesor Robert Allen Wright de Física y Astronomía en la Universidad Estatal de Iowa.
"Este es un nuevo tipo de orden magnético, ", dijo Canfield." Tienes esta interesante interacción entre la superconductividad y el magnetismo de las altas temperaturas en el estado normal. Esto nos da cierta sensación de que esta superconductividad de alta temperatura puede provenir de esta transición antiferromagnética casi crítica cuántica ".
La investigación se analiza con más detalle en el documento, "Hedgehog Spin-vortex Crystal Antiferromagnético Quantum Criticality en CaK (Fe 1 − x Ni X ) 4 Como 4 revelado por RMN, " publicado en Cartas de revisión física .
