Впервые сотрудники кафедры физики низких температур и сверхпроводимости физического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова изучили сверхпроводящие свойства высокотемпературных железосодержащих пниктидов нового семейства 1144 — CaKFe4As4 — и прямо определили его фундаментальные энергетические параметры. опубликованаСтатья опубликована в журнале «Письма в ЖЭТФ» и получила отметку «Выбор редакции».
Финансирование работы осуществлялось Министерством науки и высшего образования Российской Федерации (грант № 075-15-2021-1353).
Новые сверхпроводники CaKFe4As4 на основе железа демонстрируют умеренные критические температуры перехода в сверхпроводящее состояние до Tc ≈ 35 К и, по оценкам, чрезвычайно высокие критические магнитные поля Hc2(0) ~ 100 Тл. Это делает их перспективными для применения в различных областях, включая ядерные и синхротронные технологии. В отличие от родственных пниктидных семейств, соединения CaKFe4As4 немагнитны и сверхпроводят в стехиометрическом составе. Такая особенность представляет большой интерес с точки зрения теоретического понимания механизмов высокотемпературной сверхпроводимости.
Используя уникальный метод, активно развиваемый на кафедре — спектроскопию эффекта некогерентных многократных андреевских отражений в планарных механически регулируемых контактах на микротрещине, выявлена многокомпонентная (многощелевая) сверхпроводимость в соединении CaKFe4As4. Ниже температуры критической появляются и сосуществуют в каждой точке пространства как минимум два вида куперовских пар (два СП-конденсата), слабо взаимодействующие и разделенные в пространстве импульсов. «Сильный» СП-конденсат с большей амплитудой СП-параметра порядка, предположительно, обладает анизотропией свойств в импульсном пространстве, т.е. энергия связи куперовских пар для него зависит от угла. Для «слабого» СП-конденсата подобная анизотропия СП-параметра порядка нами не наблюдалась.
Были прямо определены амплитуды СП-параметра порядка, а также их характеристические отношения. Показано, что СП-щелевая структура и величины этих отношений близки к таковым для родственных изоструктурных семейств Ba(Fe,Ni)2As2 и (Ba,K)Fe2As2 (семейство 122) и EuCsFe4As4 (семейство 1144, с магнитным переходом ниже Тс), изученных ранее группой. Это указывает на универсальность механизма сверхпроводимости железосодержащих пниктидов семейств 122 и 1144. — прокомментировал Светослав КузьмичевВрач, специалист по физике низких температур и сверхпроводящим материалам из физического факультета МГУ.
Информация предоставлена пресс-службой МГУ
Источник фото: Ольга Мерзлякова / «Научная Россия»