Художественная концепция доменных границ с волновой плотностью заряда в TiSe2 и возникновения сверхпроводимости через их квантовые флуктуации.Удивительный результат, опубликованный в Nature Physics, предполагает, что появление сверхпроводимости в TiSe2 не связано с плавлением волны зарядовой плотности (ВЗП), как утверждает преобладающая теория; фактически амплитуда ВЗП уменьшается при увеличении давления, но не исчезает при нулевом сопротивлении.
Исследователи обнаружили, что появление сверхпроводимости в этом материале связано, скорее, с образованием доменных границ между соизмеримыми и несоразмерными фазовыми переходами. Открытие этой новой фазовой границы имеет значение для нашего понимания поведения сверхпроводимости.
Эксперименты, проведенные Янгом Иль Джо, аспирантом, работающим с физиком конденсированных сред Питером Аббамонте, использовали новую технику рассеяния рентгеновских лучей на Корнельском источнике синхротрона высоких энергий (CHESS), чтобы получить первые в истории измерения степени соизмеримости параметр порядка CDW. При этом исследователи использовали гармоники дифракционной оптики — обычно отфильтрованные в рентгеновских экспериментах — для одновременного снятия двух показаний. Длины волн двух одновременных пучков фотонов были тщательно откалиброваны: один для измерения периодичности кристаллической решетки, другой для измерения периодичности электронов и сравнения двух.
При низких энергиях было обнаружено, что ВЗП соизмерима, как и ожидалось, но над сверхпроводящим куполом несоразмерное поведение проявлялось при повышении температуры.Сверхпроводящие характеристики TiSe2 типичны для других нетрадиционных сверхпроводящих материалов, которые демонстрируют универсальную фазовую диаграмму, что указывает на фундаментальную связь между нетрадиционной сверхпроводимостью и квантовой динамикой доменных стенок.
Эта работа проливает новый свет на наше понимание теоретической связи между сверхпроводимостью и другими упорядоченными состояниями, такими как волна зарядовой плотности (ВЗП), антиферромагнетизм или полосовой порядок, и может внести свой вклад в конечную разработку более совершенных сверхпроводящих материалов и, в конечном итоге, на возможные изобретение сверхпроводников при комнатной температуре.