El orden de carga es genérico en todos los cupratos superconductores

Dibujo20131221 Charge ordering - schematic combined experimental STM-REXS approach - science

En 1986 se descubrió la superconductividad de alta temperatura en cupratos, materiales complejos compuestos de cobre, oxígeno y otros elementos (Premio Nobel de Fïsica en 1987). Todavía no sabemos por qué son superconductores y por qué dejan de serlo a cierta temperatura crítica. Se publican dos artículos en Science que sugieren que una propiedad genérica de los cupratos es que se destruye la superconductividad mediante una transición de fase de orden de carga (charge ordering). Controlar y evitar este fenómeno podría permitir subir la temperatura crítica hasta alcanzar la temperatura ambiente.

La transición de fase de orden de carga es debida a la fuerte interacción entre los electrones en el material que provoca que las cargas se localicen con preferencia en ciertos sitios mostrando un patrón ordenado a modo de superred. Estos patrones de la carga forman rayas horizontales, verticales o incluso una cuadrícula tipo tablero de ajedrez. Para caracterizar estos patrones de carga en la nanoescala se utiliza un difractómetro con radiación sincrotrón de rayos X blandos, que equivale a usar la transformada de Fourier en dos dimensiones del patrón.

Comin et al. han estudiado el cuprato Bi2Sr2−xLaxCuO6+δ y Da Silva Neto et al. el cuprato Bi2Sr2CaCu2O8+x. Los resultados que muestran el orden de carga son muy similares en ambos casos. Todavía no se sabe cómo controlar la transición de fase de orden de carga, pero se trata de una línea de investigación muy prometedora. Los artículos técnicos son Eduardo H. da Silva Neto et al., “Ubiquitous Interplay between Charge Ordering and High-Temperature Superconductivity in Cuprates,” Science, AOP 19 Dec 2013 [DOI] (arXiv:1312.1347 [cond-mat.supr-con]) y R. Comin et al., “Charge order driven by Fermi-arc instability in Bi2Sr2−xLaxCuO6+δ,” Science, AOP 19 Dec 2013 [DOI] (arXiv:1312.1343 [cond-mat.supr-con]).

Dibujo20131221 arpes - theory - evolution fermi surface for hole-doping - science

 



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Por Francisco R. Villatoro
Publicado el ⌚ 21 diciembre, 2013
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