Trois types de films métalliques atomiquement minces développés sur du silicium, y compris l'imagerie STM. A gauche :SCI Pb/Si (111). Centre :√7 × √3 Pb/Si (111). Droite : 7 × √3 In/Si(111)
Une collaboration internationale FLEET publiant une revue des supraconducteurs à haute température atomiquement minces constate que chacun a un mécanisme d'entraînement commun :les interfaces.
L'équipe, dont des chercheurs de l'Université de Wollongong, Université Monash et Université Tsinghua (Pékin), ont découvert que les interfaces entre les matériaux étaient la clé de la supraconductivité dans tous les systèmes examinés.
L'amélioration de la supraconductivité aux interfaces (effet d'amélioration de la supraconductivité d'interface) dans les supraconducteurs atomiquement minces est un outil unique pour découvrir de nouveaux supraconducteurs à haute température, et pourrait être utilisé pour enfin débloquer le mécanisme insaisissable derrière la supraconductivité à haute température.
Les systèmes étudiés comprennent :
La revue a étudié le rôle de l'épitaxie par faisceau moléculaire (MBE), spectroscopie à effet tunnel (STM/STS), microscopie électronique à transmission à balayage (STEM), système de mesure des propriétés physiques (PPMS), dans la fabrication et l'identification de supraconducteurs atomiquement minces.
Les supraconducteurs :un arrière-plan
Les supraconducteurs atomiquement minces (qu'ils soient à base de fer ou de cuivre) sont un type de supraconducteur « haute température » (type II ou non conventionnel) en ce sens qu'ils ont une température de transition (Tc) bien supérieure à quelques degrés Kelvin au-dessus du zéro absolu.
Structure en treillis β-FeSe. (a) modèle 3D. (b) Vue de dessus. Crédit :FLOTTE
Supraconductivité dans des films de FeSe monocouches cultivés sur des substrats STO. En haut :image STM, en bas :spectroscopie à effet tunnel montrant un gap supraconducteur avec des pics de cohérence prononcés. Crédit :FLOTTE
Imagerie STM (agrandissements à droite). En haut :îlot anatase TiO2 (001) sur substrat SrTiO3(001). En bas :films SUC/DUC FeSe sur anatase TiO2. Crédit :FLOTTE
La force motrice derrière ces supraconducteurs de type II est restée insaisissable depuis leur découverte dans les années 1980. Contrairement aux supraconducteurs « classiques », il est clair qu'ils ne peuvent pas être compris directement à partir de la BCS (Bardeen, Tonnelier, et Schrieffer) théorie du couplage électron-phonon.
Au cours de découvertes successives, la température de transition Tc a été régulièrement augmentée, et au cours de la dernière décennie, il y a eu des progrès significatifs dans l'utilisation de supraconducteurs atomiquement minces, à base de fer et de cuivre.
Ces nouvelles découvertes remettent en question les théories actuelles concernant le mécanisme supraconducteur des supraconducteurs non conventionnels et indiquent de nouvelles directions prometteuses pour la réalisation de supraconducteurs à haute Tc.
"Le but ultime de la recherche sur la supraconductivité est de trouver des supraconducteurs avec une température de transition supraconductrice (Tc) égale ou supérieure à la température ambiante, ", déclare l'auteur principal, le Dr Zhi Li (Université de Wollongong).
L'article de synthèse sur les supraconducteurs atomiquement minces a été publié dans la revue Petit en mai 2020.
