ОПРОМІНЮВАННЯ ФОТОНАМИ ТА «ВИСОКОТЕМПЕРАТУРНА» ЕЛЕКТРИЧНА НАДПРОВІДНІСТЬ ПОЛІКОМПОНЕНТНИХ МЕТАЛ-ОКСИДНИХ СПОЛУК
Анотація
У роботі обговорюється можливість збільшення температури переходу метал-оксидних сполук ("високотемпературних" надпровідників) до надпровідного стану (нульовий електричний опір) при опромінюванні їх досить потужним потоком фотонів. У цьому випадку в опромінюваній речовині внаслідок внутрішньої фотоіонізації відбуваються зміни як важливих параметрів фононного спектру, так і енергетичного спектра електронів.
Величина енергії фотона має задовольняти таку умову: hν ≥ W (ν – частота фотона, W – енергія фотоіндукованої хімічної реакції. Згідно зі зробленими в роботі оцінками, мінімальна довжина хвилі фотонів, які можуть реалізувати описаний ефект, має характеризуватися значенням l ≈ 10–4 м. Фотони такої довжини хвилі відповідають інфрачервоному світловому випромінюванню, потік достатньої потужності якого легко досягається лазерною технологією.
Зміна параметрів фононного спектра та енергетичного стану електронів в обговорюваних сполуках при опроміненні їх фотонами обумовлює утворення додаткової кількості скупчень спеціальних комплексів іонів (негативних U-центрів), які здатні генерувати квазічастинки: «куперовські» пари електронів (бозони).
Утворення скупчень негативних U-центрів (кластерів) призводить до формування особливого енергетичного спектра електронної підсистеми метал-оксидів, що допускає парні переходи електронів. Спарені електрони переносять електричний заряд без втрати енергії. Опромінювання оптичними фотонами полікомпонентних метал-оксидів інтенсифікує процес формування максимально можливої сумарної довжини кластерів з U-центрів, отже інтенсифікує процес переходу метал-оксидів у надпровідний стан: температура повного переходу цих сполук до надпровідного стану Тс може наближатися до значення температури відкриття псевдощілини в енергетичному спектрі електронів, тобто цей перехід реалізується за більш високих температур, ніж це відбувається за звичайних умов.
Завантаження
Посилання
2. M. K. Wu, J. R. Ashburn, C. J. Torng, P. H. Hor, R. L. Meng, L. Gao, Z. J. Huang, Y. Q. Wang, and C. W. Chu. Phys. Rev. Lett., 58, 908 (1987). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.58.908
3. J. Bardeen, L. N. Cooper, J. R. Schrieffer. Phys. Rev., 108, 1175 (1957). https://doi.org/10.1103/PhysRev.108.1175
4. B. Batlog B. Batlogg, R. J. Cava, A. Jayaraman, R. B. van Dover, G. A. Kourouklis, S. Sunshine, D. W. Murphy, L. W. Rupp, H. S. Chen, A. White, K. T. Short, A. M. Mujsce, and E. A. Rietman. Phys. Rev. Lett., 58, 2333 (1987). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.58.2333
5. H. Jaeger, S. Hofmann, G. Kaiser, K. Schulze, G. Petzow. Phys. C, 153, 133 (1988). https://doi.org/10.1016/0921-4534(88)90517-5
6. Yu. I. Boyko, V. V. Bogdanov, R.V. Vovk. Journal of V. N. Karazin Kharkiv National University. Series “Physics”, 32, 10-13, (2020). https://doi.org/10.26565/2222-5617-2020-32-01
7. P. Strobel, J. Capponi, M. Marezio, P. Monod. Solid State Comm., 64, 513, (1987). https://doi.org/10.1016/0038-1098(87)90770-8
8. K. Yvon, M. Francois. Z. Phys., 76, 413 (1989). https://doi.org/10.1007/BF01307892
9. Ryusuke Matsunaga, Yuki I. Hamada, Kazumasa Makise, Yoshinori Uzawa, Hirotaka Terai, Zhen Wang, and Ryo Shimano. Phys. Rev. Lett., 111, 057002 (2013). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.111.057002
10. Ryusuke Matsunaga, Naoto Tsuji, Hiroyuki Fujita, Arata Sugioka, Kazumasa Makise, Yoshinori Uzawa, Hirotaka Terai, Zhen Wang, Hideo Aoki, and Ryo Shimano. Science, 345, 1145 (2014). https://doi.org/10.1126/science.1254697
11. Y. Boyko, V. Bogdanov, R. Vovk, B. Grinev. Low. Temp. Phys., 44, 63 (2018). https://doi.org/10.26565/2222-5617-2021-34-03
12. D. Fausti, R. I. Tobey, N. Dean, S. Kaiser, A. Dienst, M. C. Hoffmann, S. Pyon, T. Takayama, H. Takagi, and A. Cavalleri. Science, 331, 189 (2011).
https://doi.org/10.1126/science.1197294
3.gif){kind=logo}
