Dans cette nouvelle image, l’état supraconducteur des cuprates est caractérisé par la présence d’ordres concurrents, tels que l’ordre de charge et l’ordre de spin. Ces ordres concurrents conduisent à la formation de flaques ou clusters électroniques, où la supraconductivité peut coexister avec d’autres types d’ordres. Les frontières entre ces flaques sont résistives, ce qui donne lieu à une résistance continue finie dans l'état supraconducteur.
La force de ces ordres concurrents et la taille des flaques supraconductrices sont contrôlées par plusieurs facteurs, notamment le dopage, la température et le champ magnétique. En ajustant ces paramètres, il est possible de contrôler l’ampleur du désordre et le degré de corrélations électroniques, qui à leur tour affectent les propriétés supraconductrices du matériau.
Cette nouvelle compréhension de la supraconductivité dans les cuprates fournit un cadre pour comprendre les propriétés anormales de ces matériaux et suggère de nouvelles façons de concevoir des matériaux avec des températures de transition supraconductrices encore plus élevées et des performances améliorées.
Voici une explication plus détaillée des concepts clés :
Flaques d'eau électroniques :
Chez les cuprates, l’état supraconducteur n’est pas uniforme. Au lieu de cela, il se compose de petites régions, appelées flaques d’eau, où la supraconductivité coexiste avec d’autres types d’ordre, tels que l’ordre des charges ou l’ordre des spins. La taille et la forme de ces flaques dépendent du matériau et des conditions dans lesquelles il est supraconducteur.
Commandes concurrentes :
La formation de flaques électroniques est le résultat d’interactions concurrentes entre les électrons des cuprates. Ces interactions incluent la répulsion coulombienne, le couplage électron-phonon et les interactions d'échange magnétique. La force relative de ces interactions détermine le type d’ordre qui domine le matériau. Dans certains cas, la supraconductivité peut coexister avec d’autres ordres, tandis que dans d’autres cas, elle est complètement supprimée.
Trouble :
Le désordre joue un rôle crucial dans les propriétés des cuprates. Cela peut être causé par des impuretés, des défauts ou même des fluctuations thermiques. Un désordre peut perturber la formation de flaques électroniques et entraîner une diminution de la température de transition supraconductrice. Cependant, dans certains cas, le désordre peut également induire une supraconductivité dans des matériaux qui autrement ne seraient pas supraconducteurs.
En comprenant l'interaction entre les corrélations électroniques, les fluctuations quantiques et le désordre, nous pouvons mieux comprendre la supraconductivité non conventionnelle des cuprates et concevoir des matériaux aux propriétés améliorées.
