Más de tres décadas desde el descubrimiento de la superconductividad a alta temperatura en los materiales de cuprato cerámico, la investigación de los estados electrónicos en los materiales de cuprato para avanzar en la comprensión de la fase superconductora y los fenómenos relacionados ha adquirido una importancia increíble.

En un nuevo artículo publicado en The European Physical Journal B , Ernesto Raposo de la Universidad Federal de Pernambuco, Brasil, y sus coautores, analizan una de las propiedades físicas esenciales de los compuestos superconductores de cuprato, la pseudobrecha, que describe un estado en el que la superficie de Fermi de un material posee una brecha de energía parcial. .

A pesar del impresionante progreso en el estudio de los compuestos superconductores de cuprato, los autores señalan que los investigadores aún tienen que llegar a un consenso sobre el origen físico de la fase pseudobrecha en estos compuestos.

Para abordar este problema, el equipo emplea el hamiltoniano de Hubbard de una banda de electrones vecinos que interactúan en el CuO₂ -planos de sistemas de cuprato para examinar el surgimiento de la fase pseudobrecha.

Además de considerar la energía de repulsión de Coulomb in situ habitual y el salto de electrones a los sitios vecinos más cercanos, los investigadores también consideraron un mecanismo competitivo de saltos a los sitios vecinos más cercanos.

Para realizar su estudio, el equipo dopó el sistema con electrones o huecos para aproximar las concentraciones críticas de dopaje en las que se cierra la pseudobrecha, además de estimar el rango de concentración en el que se mantiene.

Utilizando un modelo creado para reflejar los parámetros del compuesto de cuprato La₂ CuO₄ , el equipo encontró las concentraciones críticas de dopaje de electrones y huecos y también obtuvo la brecha de transferencia de carga y las energías máximas de pseudobrecha.

Los autores dicen que la pseudobrecha no se abre cuando la siguiente energía cinética vecina más cercana se anula, y describen este hallazgo como notable.

Los cálculos de los investigadores indican que la energía de salto al vecino más cercano coincide con el valor de la pseudobrecha observada en la medida experimental en los sistemas de cuprato.

Esto sugiere que el salto de electrones en competencia a lo largo de las direcciones nodales de la zona de Brillouin de la subred podría desempeñar un papel en la aparición de la fase de pseudobrecha en los materiales de cuprato. + Explora más

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