Изучая пурпурную бронзу, оксид молибдена, исследователи обнаружили на ее поверхности нетрадиционную волну плотности заряда.Волна зарядовой плотности (ВЗП) — это состояние вещества, в котором электроны собираются вместе в повторяющемся узоре, как стоячая волна на поверхности воды. Волны сверхпроводимости и плотности заряда имеют общее происхождение, часто сосуществуют и могут конкурировать за доминирование в определенных материалах.И обычные ВЗП, и сверхпроводимость возникают в результате электрон-фононного взаимодействия, взаимодействия электронов с колебаниями кристаллической решетки.
Электрон-электронные взаимодействия, вероятно, являются источником нетрадиционной высокотемпературной сверхпроводимости, такой как соединения на основе меди и железа.Нетрадиционные электронно-электронные ВЗП чрезвычайно редки, и их открытие здесь важно, потому что материал показал «необычайное» повышение температуры перехода ВЗП со 130 К (-143 ° C) до 220 К (-53 ° C) и огромное увеличение. энергетической щели на поверхности.Оба свойства необходимы для ВЗП и высокотемпературной сверхпроводимости, объяснил Адам Камински, научный сотрудник лаборатории Эймса и профессор кафедры физики и астрономии Университета штата Айова.
«Это было случайное, но очень захватывающее открытие», — сказал Камински. «Мы изучали этот материал, потому что его одномерная структура делает его довольно интересным. Мы видели странные вещи, происходящие с электронной зонной структурой, но когда мы посмотрели на поверхность, мы были ошеломлены необычайным увеличением температуры перехода и запрещенной зоны».