Nadprzewodniki nowe fakty i teorie



Podobne dokumenty
Nadprzewodnictwo w materiałach konwencjonalnych i topologicznych

N a d p r z e w o d n i c t w o - przegla d faktów i koncepcji

Nadprzewodnictwo i nadciekłość w układach oddziałuja. cych mieszanin bozonowo-fermionowych. Tadeusz Domański

Najzimniejsze atomy. Tadeusz Domański. Instytut Fizyki, Uniwersytet M. Curie-Skłodowskiej w Lublinie.

Nadprzewodniki: właściwości i zastosowania

Lublin, 23 X 2012 r. Nadprzewodnictwo. - od badań podstawowych do zastosowań. Tadeusz Domański Instytut Fizyki UMCS

NADPRZEWODNIKI WYSOKOTEMPERATUROWE (NWT) W roku 1986 Alex Muller i Georg Bednorz odkryli. miedziowo-lantanowym, w którym niektóre atomy lantanu były

Nadprzewodniki: nowe fakty i teorie

Nadprzewodniki. W takich materiałach kiedy nastąpi przepływ prądu może on płynąć nawet bez przyłożonego napięcia przez długi czas! )Ba 2. Tl 0.2.

Lublin, 7 VI ultrazimnych atomów. T. Domański. Instytut Fizyki UMCS.

Kondensat Bosego-Einsteina okiem teoretyka

Kwazicza stki Bogoliubova w nadprzewodnikach

Czym jest prąd elektryczny

Lublin, 27 XI 2015 r. Nadprzewodnictwo. możliwość realizowania ujemnego oporu. Tadeusz Domański Instytut Fizyki UMCS

Frustracja i współzawodnictwo oddziaływań magnetycznych w związkach międzymetalicznych ziem rzadkich. Ł. Gondek

Zamiast przewodnika z miedzi o bardzo dużych rozmiarach możemy zastosowad niewielki nadprzewodnik niobowo-tytanowy

Nadprzewodniki wysokotemperaturowe. Zastosowania nadprzewodników starych i nowych. Koniec odkryć?

Teoria pasmowa ciał stałych

Nadprzewodnictwo w nanostrukturach metalicznych Paweł Wójcik Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej, AGH

Chemia nieorganiczna. Copyright 2000 by Harcourt, Inc. All rights reserved.

Fizyka silnie skorelowanych elektronów na przykładzie międzymetalicznych związków ceru

Chemia nieorganiczna. Pierwiastki. niemetale Be. 27 Co. 28 Ni. 26 Fe. 29 Cu. 45 Rh. 44 Ru. 47 Ag. 46 Pd. 78 Pt. 76 Os.

S. Baran - Podstawy fizyki materii skondensowanej Nadprzewodnictwo. Nadprzewodnictwo

Mody sprzężone plazmon-fonon w silnych polach magnetycznych

Struktura elektronowa

Mody sprzęŝone plazmon-fonon w silnych polach magnetycznych

Mody sprzęŝone plazmon-fonon w silnych polach magnetycznych

S. Baran - Podstawy fizyki materii skondensowanej Półprzewodniki. Półprzewodniki

Nadpłynność i nadprzewodnictwo

Wykład FIZYKA II. 5. Magnetyzm. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

Nadprzewodnictwo niekonwencjonalne: nowe ciecze kwantowe

POLITECHNIKA GDAŃSKA NADPRZEWODNICTWO I EFEKT MEISSNERA

Wybrane zastosowania nadprzewodników wysokotemperaturowych

SPEKTROSKOPIA NMR. No. 0

Ryszard J. Barczyński, 2012 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego

Nadprzewodniki wysokotemperatu rowe. I nie tylko.

Wykład FIZYKA II. 5. Magnetyzm

Elektron w fizyce. dr Paweł Możejko Katedra Fizyki Atomowej i Luminescencji Wydział Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej Politechnika Gdańska

Teoria pasmowa. Anna Pietnoczka

Pole magnetyczne. Magnes wytwarza wektorowe pole magnetyczne we wszystkich punktach otaczającego go przestrzeni.

Pierwiastki nadprzewodzące

Układ okresowy. Przewidywania teorii kwantowej

Seria 2, ćwiczenia do wykładu Od eksperymentu do poznania materii

MAGNETYCZNY REZONANS JĄDROWY - podstawy

Przerwa energetyczna w germanie

Optyka falowa. Optyka falowa zajmuje się opisem zjawisk wynikających z falowej natury światła

Pole magnetyczne Wykład LO Zgorzelec

NMR (MAGNETYCZNY REZONANS JĄDROWY) dr Marcin Lipowczan

Nanofizyka co wiemy, a czego jeszcze szukamy?

Podstawy informatyki kwantowej

Leonard Sosnowski

Inne koncepcje wiązań chemicznych. 1. Jak przewidywac strukturę cząsteczki? 2. Co to jest wiązanie? 3. Jakie są rodzaje wiązań?

Ciała stałe. Literatura: Halliday, Resnick, Walker, t. 5, rozdz. 42 Orear, t. 2, rozdz. 28 Young, Friedman, rozdz

Funkcja rozkładu Fermiego-Diraca w różnych temperaturach

Rok akademicki: 2016/2017 Kod: NIM s Punkty ECTS: 5. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne

Uporzadkowanie magnetyczne w niskowymiarowym magnetyku molekularnym

Wzrost pseudomorficzny. Optyka nanostruktur. Mody wzrostu. Ekscyton. Sebastian Maćkowski

Szczegółowy wgląd w proces chłodzenia jedno-wymiarowego gazu bozonów

Nadprzewodniki wysokotemperaturowe. Joanna Mieczkowska

Przyrządy półprzewodnikowe

Spin jądra atomowego. Podstawy fizyki jądrowej - B.Kamys 1

Rozszczepienie poziomów atomowych

Fizyka Laserów wykład 10. Czesław Radzewicz

Wykład 12 V = 4 km/s E 0 =.08 e V e = = 1 Å

Kondensat BosegoEinsteina na obwodzie scalonym (BEC on chip)

UKŁAD OKRESOWY PIERWIASTKÓW

Diagramy fazowe graficzna reprezentacja warunków równowagi

Nadprzewodnictwo i efekt Meissnera oraz ich wykorzystanie. Anna Rutkowska IMM sem. 2 mgr

Przyrządy i układy półprzewodnikowe

dr inż. Beata Brożek-Pluska SERS La boratorium La serowej

Rekapitulacja. Detekcja światła. Rekapitulacja. Rekapitulacja

Klasyczny efekt Halla

Elektryczne własności ciał stałych

LEWITACJA MAGNETYCZNA Z WYKORZYSTANIEM ZJAWISKA NADPRZEWODNICTWA

Rzadkie gazy bozonów

Teoria Orbitali Molekularnych. tworzenie wiązań chemicznych

Pole elektryczne w ośrodku materialnym

wstrzykiwanie "dodatkowych" nośników w przyłożonym polu elektrycznym => wzrost gęstości nośników (n)

Własności magnetyczne materii

Nagrody Nobla z dziedziny fizyki ciała. Natalia Marczak Fizyka Stosowana, semestr VII

Siła magnetyczna działająca na przewodnik

Absorpcja związana z defektami kryształu

Elementy Fizyki Jądrowej. Wykład 3 Promieniotwórczość naturalna

Odolanów, 4 VII ultrazimnych atomów. T. Domański. Instytut Fizyki UMCS.

Ocena rozprawy doktorskiej mgra Jana Kaczmarczyka

+ + Struktura cia³a sta³ego. Kryszta³y jonowe. Kryszta³y atomowe. struktura krystaliczna. struktura amorficzna

Elektronowa struktura atomu

S. Baran - Podstawy fizyki materii skondensowanej Gaz Fermiego elektronów swobodnych. Gaz Fermiego elektronów swobodnych

ul. Umultowska 89b, Collegium Chemicum, Poznań tel ; fax

Cel ćwiczenia: Wyznaczenie szerokości przerwy energetycznej przez pomiar zależności oporności elektrycznej monokryształu germanu od temperatury.

Duży, mały i zerowy opór. Od czego zależy, czy materiał przewodzi prąd?

S. Baran - Podstawy fizyki materii skondensowanej Pasma energetyczne. Pasma energetyczne

Repeta z wykładu nr 6. Detekcja światła. Plan na dzisiaj. Metal-półprzewodnik

Elektryczne własności ciał stałych

Wiązania. w świetle teorii kwantów fenomenologicznie

Podstawy fizyki sezon 2 3. Prąd elektryczny

PIERWIASTKI W UKŁADZIE OKRESOWYM

Właściwości kryształów

Przewodność elektryczna ciał stałych. Elektryczne własności ciał stałych Izolatory, metale i półprzewodniki

Transkrypt:

Warszawa, 13 września 2005 r. Nadprzewodniki nowe fakty i teorie T. DOMAŃSKI Uniwersytet M. Curie-Skłodowskiej w Lublinie http://kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures

Schemat referatu:

Schemat referatu: Wste p / nadprzewodniki klasyczne /

Schemat referatu: Wste p / nadprzewodniki klasyczne / Nadprzewodniki wysokotemperaturowe / przegla d faktów i koncepcji teoretycznych/

Schemat referatu: Wste p / nadprzewodniki klasyczne / Nadprzewodniki wysokotemperaturowe / przegla d faktów i koncepcji teoretycznych/ Nowe odkrycia / doniesienia nt. egzotycznych nadprzewodników /

Schemat referatu: Wste p / nadprzewodniki klasyczne / Nadprzewodniki wysokotemperaturowe / przegla d faktów i koncepcji teoretycznych/ Nowe odkrycia / doniesienia nt. egzotycznych nadprzewodników / Ultrazimne gazy / nowe perspektywy nadprzewodnictwa /

Wste p

Istota nadprzewodnictwa

Istota nadprzewodnictwa całkowity zanik oporu /stałopra dowego/ opor 0 T c temperatura

Istota nadprzewodnictwa całkowity zanik oporu /stałopra dowego/ opor idealny diamagnetyzm /wypychanie pola magnetycznego/ 0 T c temperatura T > T c T < T c

Pierwsze odkrycie Najwcześniej odkrytym (przypadkowo) nadprzewodnikiem była rte ć z temperatura krytyczna T c = 4,2 K.

Pierwsze odkrycie Najwcześniej odkrytym (przypadkowo) nadprzewodnikiem była rte ć z temperatura krytyczna T c = 4,2 K.

Pierwsze odkrycie Najwcześniej odkrytym (przypadkowo) nadprzewodnikiem była rte ć z temperatura krytyczna T c = 4,2 K. 1911 r., Lejda (Holandia).

Nadprzewodniki odkrywano później w różnych pierwiastkach oraz stopach. Oto przykłady: 80 ciekly N 2 60 T c (K) 40 20 ciekly H 2 Nb 3 Ge Nb 3 Sn Nb Pb NbN V Si Nb Al Ge 3 Hg 0 1900 1920 1940 1960 1980 2000 rok

Nadprzewodniki odkrywano później w różnych pierwiastkach oraz stopach. Oto przykłady: 80 ciekly N 2 60 PdH x (T. Skoskiewicz, 1972 r.) T c (K) 40 20 ciekly H 2 Nb 3 Ge Nb 3 Sn Nb Pb NbN V Si Nb Al Ge 3 Hg 0 1900 1920 1940 1960 1980 2000 rok

Nadprzewodniki wysokotemperaturowe

Nowa epoka odkryć A. Müller, G. Bednorz / IBM w Rüschlikon, Szwajcaria / w 1986 r. odkryli, że materiał ceramiczny La 2 x Sr x CuO 4 : który bez domieszkowania (x=0) jest izolatorem w zakresie 0,05 < x < 0,25 staje sie nadprzewodza cy i osia ga maksymalna temperature krytyczna T c =36 K.

Nowa epoka odkryć A. Müller, G. Bednorz / IBM w Rüschlikon, Szwajcaria / w 1986 r. odkryli, że materiał ceramiczny La 2 x Sr x CuO 4 : który bez domieszkowania (x=0) jest izolatorem w zakresie 0,05 < x < 0,25 staje sie nadprzewodza cy i osia ga maksymalna temperature krytyczna T c =36 K.

Nowa epoka odkryć A. Müller, G. Bednorz / IBM w Rüschlikon, Szwajcaria / w 1986 r. odkryli, że materiał ceramiczny La 2 x Sr x CuO 4 : który bez domieszkowania (x=0) jest izolatorem w zakresie 0,05 < x < 0,25 staje sie nadprzewodza cy i osia ga maksymalna temperature krytyczna T c =36 K.

Nowa epoka odkryć A. Müller, G. Bednorz / IBM w Rüschlikon, Szwajcaria / w 1986 r. odkryli, że materiał ceramiczny La 2 x Sr x CuO 4 : który bez domieszkowania (x=0) jest izolatorem w zakresie 0,05 < x < 0,25 staje sie nadprzewodza cy i osia ga maksymalna temperature krytyczna T c =36 K.

Odkrycie Müllera i Bednorza zapocza tkowało burzliwy okres poszukiwania nadprzewodników wysokotemperaturowych. 180 160 * HgBa 2 Ca 2 Cu 3 O 8+δ 140 HgBa 2 Ca 2 Cu 3 O 8+δ 120 Tl 2 Ba 2 Ca 2 Cu 3 O 10 T c (K) 100 80 ciekly N 2 Bi 2 Ba 2 Ca 2 Cu 3 O 10 YBa 2 Cu 3 O 7 δ 60 La 2 δ Sr δ CuO 4 40 ciekly H Nb 2 Nb 3 Sn 3 Ge 20 Hg Pb Nb NbN V Si Nb Al Ge 3 0 1900 1920 1940 1960 1980 2000 rok

1. W HTS wyjściowe zwia zki (ang. parent compounds) sa quasi dwuwymiarowymi izolatorami typu AF

1. W HTS wyjściowe zwia zki (ang. parent compounds) sa quasi dwuwymiarowymi izolatorami typu AF Pytanie 1: Jaki wpływ ma quasi dwuwymiarowość i jaka role odgrywa antyferromagnetyzm?

2. Stan nadprzewodza cy powstaje w wyniku np. podstawień chemicznych poprzez domieszkowanie izolatora:

2. Stan nadprzewodza cy powstaje w wyniku np. podstawień chemicznych poprzez domieszkowanie izolatora: elektronami lub dziurami / D.N. Basov and T. Timusk, Rev. Mod. Phys. 77, 721 (2005) /

2. Stan nadprzewodza cy powstaje w wyniku np. podstawień chemicznych poprzez domieszkowanie izolatora: elektronami lub dziurami / D.N. Basov and T. Timusk, Rev. Mod. Phys. 77, 721 (2005) / Pytanie 2: Dlaczego diagram jest asymetryczny?

3. Domieszkowanie fazy izolatorowej:

3. Domieszkowanie fazy izolatorowej: a) przebiega w sposób wysoce niejednorodny / E. Dagotto, Science 309, 257 (2005). /

3. Domieszkowanie fazy izolatorowej: a) przebiega w sposób wysoce niejednorodny / E. Dagotto, Science 309, 257 (2005). / b) ładunek i spin gromadza sie oddzielnie wzdłuż jednowymiarowych struktur wste gowych (ang. stripes) / J. Tranquada et al, Nature 429, 534 (2004). / 0.4 0.25

3. Domieszkowanie fazy izolatorowej: a) przebiega w sposób wysoce niejednorodny / E. Dagotto, Science 309, 257 (2005). / b) ładunek i spin gromadza sie oddzielnie wzdłuż jednowymiarowych struktur wste gowych (ang. stripes) / J. Tranquada et al, Nature 429, 534 (2004). / 0.4 0.25 c) realne struktury wste gowe sa dynamiczne, tzn. fluktuuja w krótkiej skali czasu.

3. Domieszkowanie fazy izolatorowej: a) przebiega w sposób wysoce niejednorodny / E. Dagotto, Science 309, 257 (2005). / b) ładunek i spin gromadza sie oddzielnie wzdłuż jednowymiarowych struktur wste gowych (ang. stripes) / J. Tranquada et al, Nature 429, 534 (2004). / 0.4 0.25 c) realne struktury wste gowe sa dynamiczne, tzn. fluktuuja w krótkiej skali czasu. Pytanie 3: Czy struktury wste gowe rzeczywiście istnieja i jaki jest ich zwia zek z nadprzewodnictwem?

4. Struktura elektronowa

4. Struktura elektronowa W oparciu o pomiary nowej spektroskopii STM wykazano niejednorodność przerwy energetycznej w lokalnej ge stości stanów. / K. McElroy et al, Phys. Rev. Lett. 94, 197005 (2005) /

4. Struktura elektronowa W oparciu o pomiary nowej spektroskopii STM wykazano niejednorodność przerwy energetycznej w lokalnej ge stości stanów. / K. McElroy et al, Phys. Rev. Lett. 94, 197005 (2005) / Wraz z niejednorościami istnieja również fale ge stości ładunku o symetrii typu szachownicy (ang. checkerboard CDW).

4. Struktura elektronowa W oparciu o pomiary nowej spektroskopii STM wykazano niejednorodność przerwy energetycznej w lokalnej ge stości stanów. / K. McElroy et al, Phys. Rev. Lett. 94, 197005 (2005) / Wraz z niejednorościami istnieja również fale ge stości ładunku o symetrii typu szachownicy (ang. checkerboard CDW). Pytanie 4: Jaka relacja zachodzi mie dzy CDW i nadprzewodnictwem?

5. Pseudoszczelina

5. Pseudoszczelina W doświadczalnych pomiarach:

5. Pseudoszczelina W doświadczalnych pomiarach: a) charakterystyk magnetycznych (czas relaksacji NMR, przesunie cie Knighta, rozpraszanie neutronów,...)

5. Pseudoszczelina W doświadczalnych pomiarach: a) charakterystyk magnetycznych (czas relaksacji NMR, przesunie cie Knighta, rozpraszanie neutronów,...) b) charakterystyk transportowych (przewodnictwo stałoi zmienno-pra dowe,...

5. Pseudoszczelina W doświadczalnych pomiarach: a) charakterystyk magnetycznych (czas relaksacji NMR, przesunie cie Knighta, rozpraszanie neutronów,...) b) charakterystyk transportowych (przewodnictwo stałoi zmienno-pra dowe,... c) wielkości jednocza stkowych (ciepło właściwe, ARPES, STM,...)

5. Pseudoszczelina W doświadczalnych pomiarach: a) charakterystyk magnetycznych (czas relaksacji NMR, przesunie cie Knighta, rozpraszanie neutronów,...) b) charakterystyk transportowych (przewodnictwo stałoi zmienno-pra dowe,... c) wielkości jednocza stkowych (ciepło właściwe, ARPES, STM,...) jednoznacznie stwierdzono...

5. Pseudoszczelina W doświadczalnych pomiarach: a) charakterystyk magnetycznych (czas relaksacji NMR, przesunie cie Knighta, rozpraszanie neutronów,...) b) charakterystyk transportowych (przewodnictwo stałoi zmienno-pra dowe,... c) wielkości jednocza stkowych (ciepło właściwe, ARPES, STM,...) jednoznacznie stwierdzono szczeline energetyczna powyżej temperatury T c

5. Pseudoszczelina W doświadczalnych pomiarach: a) charakterystyk magnetycznych (czas relaksacji NMR, przesunie cie Knighta, rozpraszanie neutronów,...) b) charakterystyk transportowych (przewodnictwo stałoi zmienno-pra dowe,... c) wielkości jednocza stkowych (ciepło właściwe, ARPES, STM,...) jednoznacznie stwierdzono Pytanie 5: szczeline energetyczna powyżej temperatury T c Jakie jest źrodło pochodzenia pseudoszczeliny?

Koncepcje teoretyczne: efekt prekursorowy Pseudoszczelina jest prekursorem parametru porza dku. Dopiero po przejściu do stanu nadprzewodza cego ustala sie porza dek daleko-zasie gowy. / preegzystuja ce pary, fluktuacje parametru porza dku, porza dek krótko-zasie gowy,... / Argumenty: dynamiczny efekt Meissnera, efekt Nernsta,...

Koncepcje teoretyczne: efekt współzawodnictwa Nadprzewodnictwo współzawodniczy z innymi rodzajami uporza dkowania (AF, CDW,...). Pseudoszczelina nie jest zwia zana ze stanem nadprzewodza cym. / kwantowe punkty krytyczne, współzawodnictwo parametrów porza dku, ukryte uporza dkowanie (ang. hidden order),... / Argumenty: wpływ domieszek magnetycznych, CDW,...

Badania nadprzewodników wysokotemperaturowych w Polsce: doświadczalne IF PAN (Warszawa): H. Szymczak, M.Z. Cieplak,... INTiBS PAN (Wrocław): J. Klamut,... UJ oraz AGH (Kraków): A. Szytuła, A. Kołodziejczyk,... IFM PAN oraz UAM (Poznań): J. Stankowski,... Pol. Gdańska, Uniw. Śla ski, Pol. Poznańska,...

Badania nadprzewodników wysokotemperaturowych w Polsce: doświadczalne IF PAN (Warszawa): H. Szymczak, M.Z. Cieplak,... INTiBS PAN (Wrocław): J. Klamut,... UJ oraz AGH (Kraków): A. Szytuła, A. Kołodziejczyk,... IFM PAN oraz UAM (Poznań): J. Stankowski,... Pol. Gdańska, Uniw. Śla ski, Pol. Poznańska,... teoretyczne UAM (Poznań): R. Micnas, S. Robaszkiewicz,... UJ (Kraków): J. Spałek, A.M. Oleś,... UMCS (Lublin): K.I. Wysokiński,... INTiBS PAN (Wrocław): T. Kopeć, P. Wróbel,... UŚ (Katowice): M. Mierzejewski, M. Maśka,... Pol. Wrocławska: J. Czerwonko, G. Harań,......

Inne odkrycia

Wykorzystanie nadprzewodników wysokotemperaturowych jest ograniczone niska wartościa pra dów krytycznych j c.

Wykorzystanie nadprzewodników wysokotemperaturowych jest ograniczone niska wartościa pra dów krytycznych j c. Dużo bardziej obiecuja cy jest pod tym wzgle dem:

Wykorzystanie nadprzewodników wysokotemperaturowych jest ograniczone niska wartościa pra dów krytycznych j c. Dużo bardziej obiecuja cy jest pod tym wzgle dem: przeoczony nadprzewodnik

Wykorzystanie nadprzewodników wysokotemperaturowych jest ograniczone niska wartościa pra dów krytycznych j c. Dużo bardziej obiecuja cy jest pod tym wzgle dem: przeoczony nadprzewodnik MgB 2 T c =39 K

Wykorzystanie nadprzewodników wysokotemperaturowych jest ograniczone niska wartościa pra dów krytycznych j c. Dużo bardziej obiecuja cy jest pod tym wzgle dem: przeoczony nadprzewodnik MgB 2 T c =39 K / J. Nagamatsu et al, Nature 410, 63 (2001) /

Wykorzystanie nadprzewodników wysokotemperaturowych jest ograniczone niska wartościa pra dów krytycznych j c. Dużo bardziej obiecuja cy jest pod tym wzgle dem: przeoczony nadprzewodnik MgB 2 T c =39 K / J. Nagamatsu et al, Nature 410, 63 (2001) / W Polsce badaniami nadprzewodza cego MgB 2 zajmuja sie m.in. H. Szymczak, R. Puźniak, M.Z. Cieplak, T. Łada (Warszawa), Z. Trybuła (Poznań), A. Zaleski (Wrocław),...

Nadprzewodnik i ferromagnetyk

Nadprzewodnik i ferromagnetyk Po przyłożeniu ciśnienia do ferromagnetyka UGe 2 wytwarza sie stan nadprzewodza cy. Współistnienie! UGe 2 / S.S. Saxena et al, Nature 406, 587 (2000) /

Nadprzewodnik i ferromagnetyk Po przyłożeniu ciśnienia do ferromagnetyka UGe 2 wytwarza sie stan nadprzewodza cy. Współistnienie! UGe 2 / S.S. Saxena et al, Nature 406, 587 (2000) / Współistnienie magnetyzmu i nadprzewodnictwa w zwia zku Y 4 Co 3 było wcześniej odkryte przez A. Kołodziejczyka [J. Phys. F 10, L333 (1980) ].

Nadprzewodnik i ferromagnetyk Po przyłożeniu ciśnienia do ferromagnetyka UGe 2 wytwarza sie stan nadprzewodza cy. Współistnienie! UGe 2 / S.S. Saxena et al, Nature 406, 587 (2000) / Teoretycznymi aspektami nadprzewodnictwa układów tzw. cie żkich fermionów zajmuje sie w Polsce prof. Spałek i wsp. (Kraków).

Nadprzewodniki rutenowe Silnie skorelowany tlenek rutenu to nadprzewodnik z parami trypletowymi, tak jak nadciekły 3 He. Ca 2 x Sr x RuO 4 / S. Nakatsuji et al, Phys. Rev. Lett. 93, 146401 (2004) / Badaniem nadprzewodnictwa w zwia zkach rutenowych zajmuja sie m.in. K.I. Wysokiński i G. Litak (Lublin) oraz J. Spałek i wsp. (Kraków).

Mokre nadprzewodniki Tlenek kobaltu Na x CoO 2 z interkalowana woda jest nadprzewodnikiem trypletowo singletowym. 60 T (K) 50 40 30 20 10 Paramagnetic metal Charge ordered insulator H 2 O Intercalated Superconductor Curie-Weiss metal Magnetic Order Na x CoO 2 + y H 2 O 0 0 1/4 1/3 1/2 2/3 3/4 1 Na Content x / J. Cava et al, Phys. Rev. Lett. 92, 247001 (2004) / Badaniem tego nadprzewodnika zajmuja sie w Polsce: B. Andrzejewski (Poznań), T. Klimczuk (Gdańsk), M. Mierzejewski, M. Maśka (Katowice),...

Najtwardszy nadprzewodnik

Najtwardszy nadprzewodnik Diament domieszkowany borem (synteza pod ciśnieniem 100 tys. atmosfer) staje sie nadprzewodnikiem w T c = 4 K.

Najtwardszy nadprzewodnik Diament domieszkowany borem (synteza pod ciśnieniem 100 tys. atmosfer) staje sie nadprzewodnikiem w T c = 4 K. / E.A. Ekimov et al, Nature 428, 542 (2004) /

Nadprzewodnik z grafitu

Nadprzewodnik z grafitu Wapń wstawiony mie dzy płaszczyzny grafitu prowadzi do nadprzewodnictwa z T c = 11, 5 K.

Nadprzewodnik z grafitu Wapń wstawiony mie dzy płaszczyzny grafitu prowadzi do nadprzewodnictwa z T c = 11, 5 K. / N. Emery et al, Phys. Rev. Lett. 95, 087003 (2005) /

... a także

... a także silnie radioaktywny PuCoGa 5 ( T c = 18,5 K ) Materiał ten jest używany w broni nuklearnej! / J.L. Sarrao et al, Nature 420, 297 (2002) /

... a także silnie radioaktywny PuCoGa 5 ( T c = 18,5 K ) Materiał ten jest używany w broni nuklearnej! / J.L. Sarrao et al, Nature 420, 297 (2002) / Li pod ciśnieniem ( T c = 20 K ) Zachowanie bardzo nietypowe dla metalu! / K. Shimizu et al, Nature 419, 597 (2002) /

... a także silnie radioaktywny PuCoGa 5 ( T c = 18,5 K ) Materiał ten jest używany w broni nuklearnej! / J.L. Sarrao et al, Nature 420, 297 (2002) / Li pod ciśnieniem ( T c = 20 K ) Zachowanie bardzo nietypowe dla metalu! / K. Shimizu et al, Nature 419, 597 (2002) / Ag 5 Pb 2 O 6 Najnowsze doniesienie z września 2005 r. / S. Yonezawa et al, cond-mat/0509018 /

... a także silnie radioaktywny PuCoGa 5 ( T c = 18,5 K ) Materiał ten jest używany w broni nuklearnej! / J.L. Sarrao et al, Nature 420, 297 (2002) / Li pod ciśnieniem ( T c = 20 K ) Zachowanie bardzo nietypowe dla metalu! / K. Shimizu et al, Nature 419, 597 (2002) / Ag 5 Pb 2 O 6 Najnowsze doniesienie z września 2005 r. / S. Yonezawa et al, cond-mat/0509018 / i wiele innych nadprzewodników.

Ultrazimne gazy

Dzie ki rozwojowi technik pułapkowania i chłodzenia atomów do ultraniskich temperatur rze du nk udało sie wytworzyć nowy rodzaj nadprzewodnika (a właściwie nadcieczy). T c 0, 15 T F ( 10 nk ) / M.W. Zwierlein et al, Phys. Rev. Lett. 92, 120403 (2004) /

Kluczowe aspekty tego zagadnienia:

Kluczowe aspekty tego zagadnienia: atomy typu fermionowego np. atomy alkalitów 6 Li, 40 K

Kluczowe aspekty tego zagadnienia: atomy typu fermionowego np. atomy alkalitów 6 Li, 40 K mieszanina dwóch stanów F, m 1 oraz F, m 2 analogicznie do spinów i elektronu w przypadku zwykłych nadprzewodnikach

Kluczowe aspekty tego zagadnienia: atomy typu fermionowego np. atomy alkalitów 6 Li, 40 K mieszanina dwóch stanów F, m 1 oraz F, m 2 analogicznie do spinów i elektronu w przypadku zwykłych nadprzewodnikach rezonans Feshbacha oddziaływania indukowane polem magnetycznym

Kluczowe aspekty tego zagadnienia: atomy typu fermionowego np. atomy alkalitów 6 Li, 40 K mieszanina dwóch stanów F, m 1 oraz F, m 2 analogicznie do spinów i elektronu w przypadku zwykłych nadprzewodnikach rezonans Feshbacha oddziaływania indukowane polem magnetycznym przejście od granicy BCS do BEC kontrolowalna realizacja koncepcji Leggett a

Idea rezonansowego oddziaływania

Idea rezonansowego oddziaływania Wyobraźmy sobie dwa zderzaja ce sie ze soba atomy... polozenie A B czas tzw. open channel

Idea rezonansowego oddziaływania... które przez krótki czas wia ża sie w bi-molekułe... polozenie A B czas tzw. closed channel

Idea rezonansowego oddziaływania a naste pnie znów rozpadaja sie na wyjściowe składniki. polozenie A B czas tzw. open channel

Jeżeli suma energii zderzaja cych sie atomów jest bliska energii wia zania bi-molekuły, to efektywny potencjał rozpraszania ma charakter rozbieżny. / C.A. Regal and D.S. Jin, Phys. Rev. Lett. 90, 230404 (2003) /

Zmieniaja c pole magnetyczne realizowane sa przypadki:

Zmieniaja c pole magnetyczne realizowane sa przypadki: W kontrolowalny sposób takie przeła czanie jest obecnie wykonywane w kilku laboratoriach: K.E. Strecker et al, Phys. Rev. Lett. 91, 080406 (2003); M. Greiner et al, Nature 426, 537 (2003); M. Bartenstein et al, Phys. Rev. Lett. 92, 203201 (2004).

Obserwacja doświadczalna Frakcja skondensowanych par atomów fermionowych mierzona wzgle dem B = B - B 0 oraz temperatury T/T F. C.A. Regal et al, Phys. Rev. Lett. 92, 040403 (2004).

P O D S U M O W A N I E 1. Nadprzewodnik - jest to stan koherentnych par utworzonych z fermionów (elektronów, dziur, atomów,...) opisanych sa wspólna makroskopowa funkcja falowa

P O D S U M O W A N I E 1. Nadprzewodnik = stan koherentnych par fermionowych 2. Za tworzenie par moga być odpowiedzialne różne czynniki:

P O D S U M O W A N I E 1. Nadprzewodnik = stan koherentnych par fermionowych 2. Za tworzenie par moga być odpowiedzialne różne czynniki: fonony / nadprzewodniki klasyczne, MgB 2, diament,... /

P O D S U M O W A N I E 1. Nadprzewodnik = stan koherentnych par fermionowych 2. Za tworzenie par moga być odpowiedzialne różne czynniki: fonony / nadprzewodniki klasyczne, MgB 2, diament,... / magnony / nadprzewodnictwo układów tzw. cie żkich fermionów,... /

P O D S U M O W A N I E 1. Nadprzewodnik = stan koherentnych par fermionowych 2. Za tworzenie par moga być odpowiedzialne różne czynniki: fonony / nadprzewodniki klasyczne, MgB 2, diament,... / magnony / nadprzewodnictwo układów tzw. cie żkich fermionów,... / silne korelacje elektronów na sieci / nadprzewodniki wysokotemperaturowe, rutenowce,... /

P O D S U M O W A N I E 1. Nadprzewodnik = stan koherentnych par fermionowych 2. Za tworzenie par moga być odpowiedzialne różne czynniki: fonony / nadprzewodniki klasyczne, MgB 2, diament,... / magnony / nadprzewodnictwo układów tzw. cie żkich fermionów,... / silne korelacje elektronów na sieci / nadprzewodniki wysokotemperaturowe, rutenowce,... / pole magnetyczne / nadprzewodnictwo atomów /

P O D S U M O W A N I E 1. Nadprzewodnik = stan koherentnych par fermionowych 2. Za tworzenie par moga być odpowiedzialne różne czynniki: fonony magnony silne korelacje pole magnetyczne

P O D S U M O W A N I E 1. Nadprzewodnik = stan koherentnych par fermionowych 2. Za tworzenie par moga być odpowiedzialne różne czynniki: fonony magnony silne korelacje pole magnetyczne 3. Jakościowo podobne efekty moga wyste pować również z udziałem innych obiektów i w innej skali energetycznej: w fizyce ja drowej / oddziaływania typu pairing mie dzy nukleonami / w fizyce cza stek elementarnych / plazma gluonowo-kwarkowa /

P O D S U M O W A N I E 1. Nadprzewodnik = stan koherentnych par fermionowych 2. Za tworzenie par moga być odpowiedzialne różne czynniki: fonony magnony silne korelacje pole magnetyczne 3. Jakościowo podobne efekty moga wyste pować również z udziałem innych obiektów i w innej skali energetycznej: w fizyce ja drowej / oddziaływania typu pairing mie dzy nukleonami / w fizyce cza stek elementarnych / plazma gluonowo-kwarkowa / http://kft.umcs.lublin.pl/doman/lectures